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减数分裂是真核生物产生单倍体配子细胞的途径。同源染色体之间的重组交换发生于第一次减数分裂前期,是维持同源染色体正常分离的基础,也是增加遗传多样性的重要途径,一直是遗传学研究的热点。当前在植物中研究遗传重组位点分布主要依赖细胞生物学检测和杂交后代群体的基因分型测序方法,研究耗时耗力,成本较高,不适于高通量分析。随着单细胞测序技术的发展,单细胞基因组测序为研究遗传变异提供了有效方法。单细胞ATAC-seq技术常用于研究细胞核染色质开放性,可对染色质进行切割并构建基因组文库,操作方便,且成本较低。因此,本研究对ATAC-seq技术在花粉单细胞遗传重组位点检测中的应用进行了初步探索。本研究采用玉米B73和Mo17杂交F1代花粉为材料进行单细胞重组位点分析。经密度梯度离心的方法得到花粉细胞核,再通过流式细胞分选和单细胞ATAC-seq建库,得到191个单细胞核文库。细胞核平均测序深度为0.01×,线粒体与叶绿体基因组污染率为0.01%,doublet比例为6.8%。文库插入序列的长度分布,大致以200 bp为峰距,具有典型的ATAC-seq文库片段分布特征。同时,利用玉米hapmap3数据,从亲本B73和Mo17基因组中一共提取6 752 569个SNPs。过滤SNPs位点的read覆盖数少于1 000的细胞核,得到34个细胞核,每个细胞核平均有2 047个SNPs。SNPs的亲本基因型比例偏离正常的1:1比例,细胞核的平均重组次数为30.47次。分析重组位点在基因组的分布,一共得到12个重组热点和6个重组冷点。因此,本研究利用单细胞ATAC-seq技术,对花粉细胞核进行建库测序,得到的文库基因组覆盖度较低,限制对遗传重组规律的深入研究。此外,本研究还利用拟南芥瞬时转化方法,将35S启动子驱动的载体转化拟南芥幼苗,GUS染色和荧光显微观察结果显示,基因主要在子叶叶肉细胞中表达,为后续植物细胞水平的突变体筛选和鉴定提供参考。