玉米作为最重要的粮食作物之一,广泛分布于美国、中国和其他国家。但玉米需水较多且对于水分胁迫比较敏感,整体来看,干旱是限制玉米产量的主要因素。根系作为土壤水源的直接获取者,玉米根系的形态结构对其生长发育有着重要的作用。作为典型的须根系植物,玉米根系系统由主根,种子根和不定根等复杂的根系系统组成。其中种子根在玉米早期的发育过程中起着重要的作用,种子根的发育状态与后期玉米的产量呈正相关。生长素作为调控植物生长和发育的重要激素,玉米种子根的发育与生长素有着密切的联系。ZmARFs（Auxin response factors）转录因子作为生长素调控根系发育信号通路中的重要转录因子,在根系的发育过程中扮演着十分重要的角色。但是,玉米中除了 ZmARF25和ZmARF34被证实参与到调控侧根和冠根发育的过程中外,其它ZmARFs在玉米根系发育中的作用还少有研究。本实验获取玉米的zmarf16 Uniform Mu突变体,详细分析了其根系发育的表型,发现zmarf16突变体具有种子根数量变少,长度变短,萌发迟缓的表型。对突变体根系的结构分析发现,在zmarf16突变体中种子根原基发育受损,导致后期种子根数量变少。同时通过酵母双杂交和BIFC等实验,证明ZmARF16能够与IAA8/12/21/25/28等相互作用进而影响下游基因的调控。通过原生质体瞬时转化实验证明了 ZmARF16作为转录激活因子可以促进下游基因的表达。在RNA-seq数据分析中我们发现,LBD38基因在zmarf16突变体中下调表达。qRT-PCR实验结果证明,在zmarf16突变体中LBD38基因表达量显著下降。而生长素处理能够诱导LBD38基因的表达,但是在zmarf16突变体中则无法诱导其表达。这说明,生长素对于LBD38基因诱导表达依赖于ZmARF16转录因子。通过对LBD38基因启动子区域顺式元件分析发现,其ATG上游2Kb的启动子区域中有着7个AuxREs（Auxin response elements）,进一步酵母单杂交和原生质体瞬时转化实验证实,ZmARF16可以直接结合在LBD38基因的启动子上并促进其表达。综上所述,我们的研究表明,在生长素信号通路中ZmARF16作为转录激活因子可以与IAA8/12/21/25/28等相互作用,并与LBD38基因启动子区域相结合,促进其表达从而调控种子根的发育。