玉米是我国重要的粮食作物、饲料作物和经济作物。随着转基因产业化全球推广，基因组编辑等现代分子技术快速发展，玉米进入了生物育种的新时代。遗传转化是玉米生物育种研发中关键环节，严重依赖于受体基因型，目前绝大部分商业化玉米骨干自交系的遗传转化仍然十分困难，是玉米生物育种的卡脖子技术。
近年来国外先后报道了植物干细胞发育关键基因 Baby boom (Bbm)和Wuschel2 (Wus2) 在提高植物转化效率方面的应用，证实调节 Bbm 和 Wus2的时空表达可以有效提高玉米等重要农作物的遗传转化效率。
近日，作物学报杂志在线发表了华中农业大学、未米生物科技有限公司和吉林省农业科学院合作开发的一种新型辅助转化技术，该技术通过在辅助载体中加入绿色组织特异性表达致死元件，并调节 Bbm 和 Wus2 基因的时空表达模式，最终成功提高了多个商业化玉米品种亲本自交系的遗传转化效率，可以实现不依赖玉米基因型的高效遗传转化。通过郑 58、京 724 等材料的转化测试表明玉米优良自交系的转化效率可以达到 11.5%~16.4%。
图A 玉米材料郑58的分化情况；图B 玉米材料IL3 T0植株异常表型；
图C 混合转化后优质转化苗分离情况；图D 优质转化苗基因编辑情况
研究人员首先测试引入 Bbm-Wus2 表达盒辅助转化对玉米骨干自交系转化效率的影响。研究发现：
1）常规载体无法转化的 5 个玉米骨干自交系利用辅助载体均获得阳性转化植株，转化效率存在差异，平均可达 14.0%；
2）部分玉米自交系转化 Bbm-Wus2 表达盒中产生不利农艺性状，80% 的 T0 苗雄穗部位产生花丝而没有花粉；
3）把目标基因载体和 Bbm-Wus2 表达盒载体混合混转，发现可以在 T0 代获得不含有 Bbm-Wus2 表达盒，而目标基因阳性的植株，但优质转化苗分离率（阳性苗中不含有 Bbm-Wus2 表达盒的比例）比较低（均值为22.2%），难以满足产业化高通量的需求。
为进一步解决这一问题，本研究在 Bbm 和 Wus2 的超表达辅助载体中加入绿色组织特异性表达启动子驱动解淀粉芽孢杆菌 Barnase 基因表达的致死表达盒，并采用与基因编辑载体混合转化技术策略进行测试。研究发现含有 Bbm-Wus2 表达盒的愈伤组织大部分不能分化成苗，科研人员在 T0 代即可快速分离获得大量不含 Bbm-Wus2 元件，可以正常生长发育的的优质转化苗，分离率达到 77.7-100%，平均 89.2%，优质转化苗的转化效率平均达 19.5%。
本研究成功建立和完善了一套不依赖基因型的高效玉米遗传转化体系，为提高生物育种效率和精准改良提供了有力支持。该玉米遗传转化体系可以解决玉米受体基因型依赖的问题。本文第一作者，华中农大在职博士生，未米生物科技（江苏）有限公司的技术负责人许洁婷表示该公司已经建立了高通量的玉米转化平台，可以实现每年 5 万个玉米事件的转化，并通过不依赖于基因型的玉米遗传转化技术，对大部分玉米骨干自交系实现遗传转化或基因编辑，可以满足未来玉米生物育种的需要。
