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在自然界中植物会遭受到各种各样的胁迫,包括冷、热、高盐、干旱等非生物胁迫,也包括病原菌侵染、昆虫的机械损伤等生物胁迫;为了应对胁迫环境,植物经长期进化形成了系统的防御网路。JA途径广泛参与到植物的抗病过程中,深入挖掘玉米JA途径关键基因,探究其在玉米抗病过程中的分子机制,可为玉米病害的防治提供理论基础。本实验室前期通过生物信息学方法获得了玉米中与拟南芥At MYC2同源的ZmMYC7基因。本研究拟利用GFP融合表达技术,确定ZmMYC7基因的亚细胞定位;通过检测玉米自交系B73植株和ZmMYC7突变体植株对禾谷镰孢、大斑刚毛座腔菌的抗性,确定ZmMYC7基因在玉米抵抗病菌侵染过程中的功能;通过酵母双杂交技术（Y2H）、双分子荧光互补技术（Bi FC）,研究ZmMYC7与玉米JAZ家族成员之间的互作关系;通过酵母单杂交技术（Y1H）,研究ZmMYC7调控的下游靶基因。研究结果为进一步阐明ZmMYC7基因参与JA途径从而产生抗病功能的分子机制奠定基础。主要结果如下:1.ZmMYC7的生物信息学分析。本研究对玉米中与拟南芥At MYC2同源的ZmMYC7基因进行了同源比对分析、系统进化树分析、二（三）级结构分析、核定位信号分析等,发现玉米ZmMYC7与拟南芥、水稻MYC2具有同源性,其具有b HLH-MYCN（碱性螺旋-环-螺旋-亮氨酸拉链结构域）和HLH两个结构域,含有核定位信号:N-RPRKRGRKP-C,无信号肽和跨膜结构。2.ZmMYC7的亚细胞定位。使用Gateway方法,构建了ZmMYC7基因的亚细胞定位载体103-ZmMYC7;通过农杆菌介导的遗传转化方法,将融合载体103-ZmMYC7转化至烟草叶片,在激光共聚焦显微镜下检测GFP荧光信号,确定了ZmMYC7基因定位于细胞核。3.ZmMYC7突变体的抗病性鉴定。分别对ZmMYC7的EMS诱变的突变体（myc7-1和myc7-2）进行接种禾谷镰孢和大斑刚毛座腔菌。结果发现,与B73植株相比,ZmMYC7突变体对禾谷镰孢和大斑刚毛座腔菌更加敏感,表明ZmMYC7在玉米抵抗禾谷镰孢和玉米大斑刚毛座腔菌侵染过程中发挥着重要作用。4.ZmMYC7突变体中抗病相关基因表达分析。利用Real-time PCR技术,检测突变体中PR基因的表达水平。结果发现,ZmMYC7突变体中PR3、PR5、PR7和PR10等基因在病菌侵染后期的表达水平明显低于B73;而PR1等基因在ZmMYC7突变体中表达水平高于B73;在没有病菌侵染时（0d）,突变体中PR2、PR4的表达水平明显高于野生型B73;当病菌侵染1d时,突变体中PR2、PR4的表达水平明显低于野生型B73。表明ZmMYC7的突变影响了玉米PR基因的表达,进一步说明ZmMYC7在玉米抵抗病菌侵染过程中发挥了重要作用。5.ZmMYC7候选互作蛋白的筛选。利用生物信息学方法,对玉米JAZ家族基因进行系统进化分析、保守结构域分析、组织特异性分析以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律分析;利用Real-time PCR技术,检测玉米JAZ家族基因在玉米抗/感禾谷镰孢的自交系Mo17和B73中的表达规律。结果发现,玉米中23个JAZ家族成员都含有ZIM（TIFY）和Jas（CCT2）结构域且具有组织特异性;在生物胁迫（黄曲霉和拟轮枝镰孢）和非生物胁迫（高温、低温、高盐和紫外损伤）下,表达水平呈现明显的变化;部分JAZ家族基因,如Zm JAZ8、Zm JAZ20等基因在玉米抗/感禾谷镰孢自交系Mo17和B73中的表达规律呈现明显的差别,本研究将Zm JAZ8、Zm JAZ11、Zm JAZ12、Zm JAZ20和Zm JAZ23作为ZmMYC7的候选互作蛋白。6.ZmMYC7互作蛋白的酵母双杂交（Y2H）鉴定。利用了酵母双杂交技术,研究ZmMYC7与候选JAZ家族基因的互作关系。结果发现,与阴性对照相比,共转化AD-ZmMYC7+BD-Zm JAZ11、BD-Zm JAZ12和BD-ZmMYC7+AD-Zm JAZ11、BD-Zm JAZ12和BD-ZmMYC7+AD-At JAZ1、AD-At JAZ2、AD-At JAZ3、AD-At JAZ4、AD-At JAZ5、AD-At JAZ8、AD-At JAZ9、AD-At JAZ10、AD-At JAZ12组合的酵母在三缺培养基（-Leu/-Trp/-His）和四缺培养基（-Leu/-Trp/-His/-Ade）上均能正常生长,表明ZmMYC7与Zm JAZ11、Zm JAZ12、At JAZ1、At JAZ2、At JAZ3、At JAZ4、At JAZ5、At JAZ8、At JAZ9、At JAZ10、At JAZ12能在酵母细胞中直接互作。7.ZmMYC7候选互作蛋白的双分子荧光互补（Bi FC）鉴定。利用双分子荧光互补技术,进一步对ZmMYC7与候选玉米JAZ家族基因的互作关系进行鉴定。结果发现,共注射n YFP-ZmMYC7与c YFP-Zm JAZ11、c YFP-Zm JAZ12和c YFP-ZmMYC7与n YFP-Zm JAZ11、n YFP-Zm JAZ12组合的烟草叶片中出现荧光信号,且荧光信号位于细胞核,这与ZmMYC7的亚细胞定位结果和网站中JAZ家族基因亚细胞定位预测结果一致。表明ZmMYC7和Zm JAZ11、Zm JAZ12在烟草中具有互作关系。8.ZmMYC7候选靶基因的筛选与酵母单杂交鉴定。通过查阅文献,筛选出Zm ERF147和Zm LOX9作为ZmMYC7的候选靶基因。利用Real-time PCR技术,对ZmMYC7突变体植株中候选靶基因的表达水平进行分析,发现Zm ERF147基因在ZmMYC7突变体中的表达水平明显低于B73;利用酵母单杂交技术,对靶基因进行鉴定,结果发现,共转化AD-ZmMYC7与p ABAI-Zm ERF147的酵母在单杂二缺+Ab A培养基上长势良好,证明了Zm ERF147是玉米ZmMYC7的候选靶基因。