玉米的叶长、粒型是与农业生产息息相关的重要农艺性状,在不同品种材料中存在着丰富的自然变异,但对应的数量性状基因目前了解尚不全面。在前期研究中,用玉米自交种郑58和昌7-2作为亲本材料,构建F2代杂交群体,对F2代群体中2567个单株进行二代高通量基因组重测序,结合表型统计数据,进行大规模遗传分析后,在7号染色体169Mb的位置发现调控玉米下叶长的QTL位点(Liu et al.,2019),通过对该区域候选基因进行筛选,并结合该区域郑58材料与昌7-2材料的基因组序列信息,初步判断影响该位点的基因是Zm LNG1(Zm00001d022072)。通过RACE证实,昌7-2和郑58背景下Zm LNG1转录本大小有明显差异,昌7-2背景下Zm LNG1基因3’RACE获得的片段大于郑58背景下扩增获得的片段。通过对郑58和昌7-2对应区域DNA序列进行分析发现,在昌7-2背景中Zm LNG1区域出现序列大片段缺失的情况,从而造成昌7-2背景下Zm LNG1蛋白羧基端与邻近蛋白融合形成了一个新的蛋白。为了验证在郑58背景下和昌7-2背景中Zm LNG1等位基因的功能,我们分别构建了过量表达相应Zm LNG1蛋白的载体,并通过遗传转化技术转入玉米自交系B104中。转基因结果揭示,昌7-2背景下的Zm LNG1蛋白不具有正常功能,在B104材料中过量表达郑58背景中Zm LNG1转基因材料与玉米野生型材料相比表现出叶片伸长、穗粗变细、穗行数减少、平均行粒数减少、玉米籽粒粒型改变、玉米株高变高等表型,说明Zm LNG1参与调控玉米叶片、穗等器官的形态建成。为了进一步探究Zm LNG1的调控机理,我们通过亚细胞定位实验证实,郑58背景和昌7-2背景下Zm LNG1蛋白均定位在细胞骨架,两个背景下等位基因的功能差异不是由于蛋白定位改变所造成。查询在番茄、拟南芥、水稻等物种中的Zm LNG1同源蛋白的研究数据发现LNG1可以与TON1蛋白以及OFP蛋白家族发生互作关系,因此我们通过酵母双杂交实验验证Zm LNG1(郑58)、Zm LNG1同源蛋白的研究数据发现LNG1可以与TON1(Tonneau1)蛋白以及OFP蛋白家族发生互作,因此我们通过酵母双杂交实验验证Zm LNG1(郑58)、Zm LNG1(昌-2)与Zm TON1与Zm OFPs的互作情况,结果表明:郑58背景下Zm LNG1蛋白能与Zm TON1和Zm OFPs互作,昌7-2背景下Zm LNG1蛋白虽然能与Zm OFPs发生互作,但是不能与Zm TON1蛋白结合。LUC荧光素酶实验结果也和酵母双杂交实验结果一致,说明Zm LNG1蛋白羧基端结构对于其蛋白功能至关重要,并且与TON1蛋白结合是其发挥作用的必要条件。Zm TON1如何影响Zm LNG1蛋白功能,以及Zm TON1复合体的功能需要我们进一步研究和探索。