玉米(Zea mays L.)是我国第一大作物,是重要的粮食、饲料和工业原料。淀粉是玉米籽粒的重要组成部分,淀粉总量、直链淀粉与支链淀粉的比例影响玉米的产量、食用品质和工业品质。淀粉的合成受多种酶的协同调控,包括蔗糖合成酶(SUS)、ADPG焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合成酶(SSs)、淀粉分支酶(SBE)和淀粉去分支酶(DBE)等。Opaque2(O2)蛋白在玉米胚乳生长发育及代谢调控中发挥重要作用,O2突变导致籽粒淀粉含量显著下降,产量降低。已有研究表明O2蛋白直接调控淀粉合成关键酶SUS及SSs,间接调控SBE参与淀粉合成。但淀粉合成相关基因众多,转录水平受多个转录因子调控。实验室前期RNA-Seq数据分析发现转录因子ZmGRAS11的表达量在o2突变体中极显著降低,推测其可能通过直接调控淀粉合成相关基因,与O2蛋白共同参与淀粉积累。本研究以D黄212及其突变体D黄212/o2为材料,通过生物信息学分析、荧光定量PCR、亚细胞定位、酵母单杂交及酵母双杂交等手段分析ZmGRAS11在淀粉合成途径中的调控作用,并初步探索O2与ZmGRAS11之间的互作机制。主要研究结果如下:1.进化树分析表明ZmGRAS11属于GRAS家族DELLA亚家族,水稻中其同源基因参与胚乳发育过程。与对照比,ZmGRAS11在o2突变体授粉后10 d至26 d的胚乳中表达量均显著降低。2.GRAS属于转录因子家族,亚细胞定位发现ZmGRAS11为核蛋白,具有转录自激活活性。利用酵母单杂系统发现,ZmGRAS11可结合到淀粉合成关键基因Sh1、SSI、SSIIIa和SBEIIb的启动子区域。3.酵母双杂交试验表明ZmGRAS11与O2蛋白互作,推测ZmGRAS11与O2蛋白共同调控淀粉合成。本研究有助于进一步完善o2突变体中淀粉合成调控机制的研究,为优质蛋白玉米分子育种提供理论指导。