LBD家族基因是植物所特有的一类转录因子,在植物的生长发育进程中起重要作用。但目前玉米LBD家族基因的相关研究还很少,尤其是针对玉米LBD特定基因的具体研究还未见到相关报道。本研究对玉米LBD家族基因进行了生物信息学分析,同源克隆了不同玉米材料的ZmLBD16和ZmLBD18基因,分析了其编码区和启动子序列,构建了ZmLBD18基因的过表达载体,转入拟南芥,对转基因植株进行了初步表型分析;对ZmLBD16基因过表达转基因拟南芥进行了表型、组织培养以及器官观察。研究结果为进一步揭示相关基因的作用机制原理在玉米发育中的功能奠定了基础。主要研究结果如下:1.根据玉米自交系B73参考基因组,对玉米LBD家族基因进行生物信息学分析结果表明,玉米共有44个LBD基因,其中37个基因属于第一类（Class I）,7个属于第二类（Class II）。ZmLBD16和ZmLBD18基因都属于第一类,并具有非常相近的亲缘关系,含有相同的基因结构。ZmLBD16基因和ZmLBD18基因在玉米不同发育阶段中的表达情况基本一致,在种子中的相对表达量较高,且在授粉后4-6 d的表达量最高。2.克隆不同玉米材料N04、丹232、Hi IIA和B104中ZmLBD16和ZmLBD18基因序列,结果表明不同玉米材料中ZmLBD16基因的ORF序列完全相同;ZmLBD18基因的ORF序列在N04、丹232、B104中完全相同,而Hi IIA为一类,两类之间有5个碱基改变,导致3个编码氨基酸发生改变。3.分别克隆ZmLBD16和ZmLBD18基因的启动子序列,以B73为对照,结果表明ZmLBD16和ZmLBD18基因的启动子序列均可分为两类,N04和Hi IIA为一类,丹232和B104为另一类。ZmLBD16基因的两类启动子之间的差异是从扩增起始点开始,N04在110 bp处有127 bp的缺失,Hi IIA在98 bp处有131 bp的缺失,其余为个别碱基的变异和小片段的插入/缺失;ZmLBD18基因的两类启动子差异是Hi IIA在261 bp处有191 bp的插入,N04在2111 bp处有242 bp的插入,其余为个别碱基的变异和小片段的插入/缺失。他们的启动子含有参与光响应、激素响应、胁迫响应、分生组织表达等相关元件,在不同材料中存在元件拷贝数的差异。4.对转ZmLBD16基因过表达的T2代拟南芥植株进行表型观察和定量分析表明,转基因拟南芥的下胚轴和根长变短,侧根和根毛变多,其中有6个株系的叶片卷曲、植株矮小、生育期变长,4个株系的分蘖数多,2个株系的侧枝多。转基因拟南芥株系不同发育时期不同部位莲座叶中ZmLBD16基因的表达量不同,表现出先增后降再增的趋势,在培养4周时的表达量最低、6周时的表达量最高。在ZmLBD18过表达转基因拟南芥中,N04-ZmLBD18基因的转拟南芥植株的地上部表现出叶片卷曲、植株矮小、生育期变短,而Hi IIA-ZmLBD18基因的转拟南芥植株未观察到此表型。5.以培养20 d左右苗龄过表达ZmLBD16转基因拟南芥和野生型的第二对带叶柄莲座叶片作为外植体,在CIM培养基上进行愈伤诱导培养,结果表明转基因拟南芥外植体愈伤组织形成明显比野生型快,愈伤鲜重增加。拟南芥幼苗直接在CIM培养基上进行愈伤诱导培养,转基因植株比野生型和突变体材料更有利于愈伤组织形成,但有关机制还需进一步研究。