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光周期敏感性是热带和亚热带玉米种质在温带利用时的主要障碍。研究玉米光周期敏感性关键基因的分子机制,将为有效地利用和改良热带、亚热带玉米种质提供理论依据和技术支持。本研究以玉米光周期敏感性基因ZmDPS10-2为研究对象,以光周期敏感的热带自交系CML288为材料构建酵母单杂交文库,通过酵母单杂交技术筛选ZmDPS10-2候选基因启动子的结合蛋白,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ZmDPS10-2研究的基础上,以光敏感型热带玉米自交系CML288为试验材料,克隆了该候选基因长约1148bp的核心启动子片段和756bp的编码区片段,并进行了功能预测。通过启动子功能元件的预测,发现该基因富含光响应元件、逆境和抗性元件、激素调节元件、组织特异性表达元件,以及参与干旱、类黄酮生物合成调控和其它抗性的结合位点,推测该候选基因很可能受非生物胁迫(干旱、高温等)和生物胁迫(细菌、病毒等)调节。对ZmDPS10-2基因编码区结构域和同源性分析发现,该基因属于玉米NF-YC2亚基转录因子,有HMF保守结构域,与高粱、狗尾草、水稻等物种HMF结构域具有高度相似性,且与高粱、狗尾草亲缘关系较近。将二者结合,推测基因ZmDPS10-2可能在植物开花、ER胁迫、热胁迫等逆境调控途径中有一定的功能作用。(2)本试验以CML288不同发育阶段的叶片为试验材料,利用SMART技术合成cDNA,构建了酵母单杂交文库。从转化效率和插入片段长度两方面对文库质量进行了评价,发现文库容量和滴度都符合要求;插入片段大部分在750~3000bp之间。综合来看,此cDNA文库质量良好,可以进行后续试验。(3)本试验以CML288 DNA为模板,克隆了其候选基因启动子区域1148bp的片段,构建了酵母单杂交诱饵表达载体,通过转入酵母细胞,筛选到了37个与目的基因有相互作用的蛋白,从中选出了4个有相关功能注释的蛋白:光周期和逆境相关蛋白Ribosomal L7Ae/L30e/S12e/Gadd45 family protein(Gadd45)和Ribosomal L14/L23 family protein(RPL23A)、内质网响应相关蛋白bZIP transcription factor 60(bZIP60)以及逆境相关蛋白A member of Arabidopsis BAG proteins(BAG)。并构建了pGADT7载体做了进一步回转验证,初步证实了它们与候选基因的互作关系。(4)利用生物信息学技术对筛选到的4个互作蛋白进行了基本理化性质、二级结构、亲疏水性、信号肽、跨膜域、亚细胞定位等方面预测分析,发现核糖体蛋白Gadd45和RPL23A可能都属于稳定的亲水性蛋白,容易结合配体,在线粒体中发挥作用;bZIP60转录因子和BAG蛋白可能都属于不稳定亲水性蛋白,也都容易与配体结合,其中bZIP60转录因子最可能在细胞质中发挥作用,而BAG蛋白则在细胞核中起作用。