玉米作为一种重要的粮食和饲料作物,在世界农业生产中扮演着重要的角色,种子的大小和饱满程度直接决定着粮食产量,所以从基因功能层面上研究玉米籽粒发育,不仅有助于我们认识其发育调控的分子机理,而且可以为玉米的分子遗传改良提供新的途径。叶绿体作为半自主细胞器,具有自身的蛋白质翻译系统。蛋白质的翻译起始是一个精密调控的复杂过程,核糖体装配是其基础,需要多种蛋白因子的辅助,如核糖体成熟因子M（Ribosome maturation factor M,RimM）,该蛋白在大肠杆菌中参与核糖体30S亚基的组装。本课题研究的Emb15基因突变后严重影响了玉米籽粒胚的发育而对胚乳发育的影响较小,呈现出明显的胚缺陷（embryo defective,emb）表型。生物信息学分析发现其N端结构域与RimM蛋白同源。已有研究证实缺失RimM会造成大肠杆菌生长缓慢的表型,因此我们通过细菌生长实验表明无论是EMB15还是EMB15 N端结构域都能够挽救ΔrimM大肠杆菌的生长缺陷。已有报道表明RimM可与大肠杆菌核糖体蛋白S19（ribosomal protein S19,RPS19）结合,我们通过酵母双杂实验证明了 EMB15与质体RPS19的相互作用,因此明确了 N端结构域作为RimM发挥作用,突变后叶绿体核糖体30S亚基无法完成装配从而影响种子发育,但C端结构域功能尚未明确。模式植物拟南芥植株矮小、生活周期短、结实量大、自花授粉、基因组简单、遗传操作方便、易于转化,以其为平台可以方便的进行种子发育的研究。为了更高效的研究Emb15的功能,我们确定了拟南芥的Emb15同源基因AtEmb15,该基因全长2895 bp,编码蛋白由10个外显子和9个内含子组成。从突变体库内获得了 3个T-DNA插入突变体,分别插入到起始密码子前61位、终止密码子后3位及第七个外显子中,其中前两个突变体由于插入位置的原因未能影响AtEmb15的表达,第三个突变体的T-DNA插入导致C端的表达明显下降,但未完全缺失,且三者无明显的种子表型。为了获得全长突变体及明确AtEMB15 N端和C端的功能分工,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,设计了4个靶点,结合转基因技术,分别创建了 AtEMB15全长、N端和C端突变体。其中atemb15全长突变体有5种情况,对其进行的表型分析发现,与玉米突变体相比,拟南芥突变体并没有明显的种子发育表型,但与野生型相比生长迟缓。缺失蛋白C端的突变体已获得3个株系,目前正在进行C端缺失表型观察及遗传转化回补等工作,以上工作为早日明确该基因的完整功能打下了良好的基础。