光周期敏感性是阻碍热带、亚热带玉米材料在温带利用的主要原因之一。研究玉米光周期敏感性关键基因的调控机制,可以有效地为利用和改良热带、亚热带优质玉米材料提供理论依据。本研究以玉米光周期敏感性基因Zm CCA1为研究对象,以热带光周期敏感材料玉米自交系CML288的c DNA构建酵母双杂交文库,通过酵母双杂交技术筛选Zm CCA1的互作蛋白,并对其进行生物信息学功能预测分析,从而为解析该基因的作用机制及调控途径的研究提供依据。主要研究结果如下:(1)本研究在课题组前期对光周期敏感基因Zm CCA1研究的基础上,以热带光敏感型玉米自交系CML288为试验材料,构建Zm CCA1的酵母双杂交的诱饵载体、构建酵母双杂交文库。并用诱饵载体对酵母文库进行筛选。实验共筛选出43个在NCBI上具有对应蛋白的互作蛋白,选定10个与光周期相关的蛋白进行回转验证,发现编号为Zm00001d010811和Zm00001d010017的蛋白与Zm CCA1具有互作关系。(2)对两个在回转验证后初步确定具有互作关系的蛋白进行功能分析发现,Zm00001d010017为光周期和可变剪接相关蛋白SMU2(suppressors of mec-8 and unc-52),Zm00001d010811为抗逆和影响糖酵解及脂质生物合成相关蛋白053C1(SNF1-related protein kinase catalytic subunit alpha KIN10)。从中选取了SMU2蛋白进一步利用生物信息学技术对该蛋白的基本理化性质、信号肽、亲疏水性、二级结构以及亚细胞定位等方面进行下一步的预测分析,发现剪接蛋白SMU2分子量64307.33,理论等电点为5.82,属于碱性蛋白质,属于稳定的亲水性蛋白,在细胞核中发挥作用。(3)以酵母双杂中的载体为模板,克隆了Zm CCA1基因2156bp的片段和Zm SMU2基因1698bp的片段,构建了亚细胞定位和双分子荧光互补的载体。亚细胞定位显示两个基因均定位在细胞核中,一方面说明了酵母双杂交技术的可行性,另一方面说明了两个蛋白在位置上存在互作的可能性;双分子荧光互补显示两个蛋白具有互作关系,一方面验证了酵母双杂交的实验结果,另一方面其共定位的效果显示亚细胞定位的准确性。(4)以CML288自交系为材料,对Zm CCA1和Zm SMU2以及其他几个处于光周期调控路径中的基因Zm VOZ、Zm CO、Zm FT进行荧光定量PCR。通过对荧光定量PCR结果数据的分析,发现Zm CCA1和Zm SMU2两个基因参与到开花的调节;并且在Zm CCA1高表达的情况下促进植物体的开花。为后期利用转基因技术进一步探索基因上下游关系奠定一个基础。(5)本研究通过酵母双杂交等分子生物学技术,发现了一条除了原来Zm CCA1经由Zm TOC1、Zm CO、Zm FT等基因调控光周期的通路外,可能存在新的调控路径。该路径通过Zm CCA1对其互作基因Zm SMU2的影响,再通过Zm SMU2与Zm VOZ的互作来影响VOZ的功能或表达,后期又通过Zm VOZ对Zm CO的正调控的调控方式来正调控Zm FT,最终对开花造成影响。