玉米是我国第一大作物,可以用作粮食、饲料和工业原料。提高玉米产量、改善玉米品质对于农业生产和工业开发具有重要意义。与传统育种技术相比,转基因育种技术在增强作物抗逆性、提高作物产量、改善作物品质等方面具有巨大优势。建立高效的玉米转基因技术体系是开展玉米转基因育种的前提。本研究在实验室前期工作基础上,系统优化了农杆菌介导的玉米转基因技术体系,主要研究结果如下:玉米幼胚在45℃条件下热激处理2min后进行农杆菌侵染,显著提高农杆菌侵染玉米幼胚的效率。在共培养基中添加100mg/L半胱氨酸也能提高侵染效率。综合运用两种方法,可以使玉米自交系Z31和杂交种HiII的农杆菌侵染效率达到90%以上。ELISA分析发现半胱氨酸处理后幼胚中的活性氧含量显著增加,表明半胱氨酸除了作为还原剂外,还可能通过其他途径提高农杆菌侵染效率。转录组测序分析表明,半胱氨酸处理的玉米杂交种Hill幼胚有2795个基因上调表达,2150个基因下调表达;半胱氨酸处理的玉米自交系Z31幼胚有1277个基因上调表达,949个基因下调表达;HiII和Z31中共同上调表达的基因有939个,共同下调的基因有549个。HiII比Z31中有更多的基因表达发生变化,说明HiII对半胱氨酸处理更敏感。对共同上调和下调的基因进行GO分析,发现上调基因主要与代谢过程、氧化还原过程以及氧化还原酶活性相关;下调基因主要与细胞膜代谢以及细胞膜的完整性相关。利用Mapman软件分析差异表达基因,发现很多基因参与了细胞壁代谢,上调基因主要是一些木葡聚糖转移酶基因,下调基因主要是膨胀素蛋白相关基因和纤维素合成酶相关基因。这些基因的变化可能改变了细胞壁的代谢平衡,增加细胞壁通透性,有利于农杆菌侵入,从而提高侵染效率。在提高农杆菌侵染效率基础上,进而对农杆菌介导的玉米遗传转化体系进行系统优化。优化培养条件,在培养基中添加6-BA和Cu2+,玉米愈伤在弱光培养条件下（10-30μmol·m-2·s-1）可形成具有高再生能力的绿色愈伤组织,提高筛选效率并缩短培养周期。优化培养基成分,通过在共培养基中添加Cu2+、在恢复和筛选培养基中添加1.5mg/L 2,4-D可显著提高玉米幼胚的转化效率。试验过程中发现不同的载体骨架对转化效率有影响。人工合成了ZmBBM1基因,构建到植物表达载体pCAMBIA3301上,单独转化或与GFP载体共转化玉米自交系B73、Z31和CAL,发现无论是单转还是共转ZmBBM1都能显著提高玉米的转化效率。ZmBBM1基因可用于执拗型玉米自交系的遗传转化,拓展玉米转化受体的基因型。本研究系统优化玉米遗传转化技术,构建了一套高效玉米转基因技术体系,为基因功能验证、有育种价值转基因玉米新材料创制提供了保障。同时,本研究阐述了半胱氨酸提高侵染效率的分子机理,为植物遗传转化的深入研究提供理论参考。