分化能力是愈伤组织分化过程中一个重要指标,它与愈伤组织在能否分化出幼芽息息相关,影响植物细胞再生的关键阶段。更好地了解胡杨愈伤组织分化的遗传调控机制,将为更好的构建胡杨再生体系以及提高其人工繁殖的效率提供理论指导。在本研究中,我们基于297株胡杨自然群体,首先对所有基因型的愈伤组织分化能力进行评估和量化,结合胡杨全基因组测序的高密度SNP标记,采用二元和基于生长参数的全基因组关联分析来解析胡杨愈伤组织分化调控的遗传结构,筛选与愈伤分化有关的基因以及构建相关的基因调控网络。主要结果如下:(1)297个胡杨愈伤组织样本中,142个样本可以分化出幼芽;(2)通过对愈伤组织是否拥有分化能力进行的二元全基因组关联分析定位出了 3个显著位点;(3)使用三个方程对分化出幼芽数量的动态数据进行曲线拟合,获取渐近生长(A),最大生长速率(R),滞后时间(λ)和拐点时间(t1)这四个生长参数,利用基于生长参数的全基因组关联分析,共筛选出43个显著的SNP位点;(4)构建了基因调控网络,将QTL之间的互作进行了可视化,并发现了 8个核心QTL;(5)从多个筛选出的位点中筛选出重要的候选基因,包括LOG1,LOG7和WOX1等基因。本研究是首次利用GWAS对林木愈伤组织分化遗传变异进行了深入挖掘,结果表明愈伤组织分化可能是一个由单个主效基因及多个微效基因联合调控的质量-数量性状。这项研究有助于我们设计更复杂和有针对性的分子工具来系统地研究植物再生。