玉米是我国、也是世界上产量最大的粮食作物,而玉米籽粒的发育是影响产量的关键因素,因此玉米种子发育的研究具有重大意义。很多种反式作用因子参与到玉米的籽粒发育,其中,PPR蛋白家族在其中起着重要的作用。它的编码基因在细胞核中,表达的蛋白可以结合RNA,在转录后参加加工过程,可以影响种子发育。研究种子胚的发育,其中玉米籽粒emb突变体为很好的材料。emb突变体种子大小与野生型种子相差不大,但胚胎发育严重受阻而胚乳发育正常。我们从UnformMu突变体库中分离到一个emb表型的籽粒突变体,该突变体的胚发育严重缺陷,停留在转变期,但胚乳发育正常。我们用正向遗传的方法克隆到了基因,命名为Emb20,Emb20是由核基因编码的P类型的Pentatricopeptide repeat(PPR)蛋白。将全长的Emb20基因与GFP连接侵染烟草表皮细胞发现,EMB20在叶绿体中定位。为了证实Emb20是造成玉米籽粒emb表型的原因,我们在Unform Mu突变体库中找到了 基因的另一个突变体株系,发现突变体也有emb表型;且两个突变体株系体杂交也会产生emb表型的突变体,表明Emb20基因突变产生emb表型。在W22背景中Emb20的突变体是emb种子;杂合的emb20-1与B73杂交,F2代产生少量emb突变体种子和少许白化苗。白化苗或种子中Emb20突变将导致叶绿体中atpF、rpl2、petB及rps12第二个内含子的剪接完全缺失,ndhA、ndhB、petD、rpl16、rps16、ycf3-1和ycf3-2内含子的剪接效率也有明显降低。用Western blot检测白化苗中叶绿体蛋白的表达情况,发现PsaA、PsaD1、D1、D2、AtpB、Cytf蛋白表达缺失。推断emb20突变体的叶绿体中核糖体组装的缺陷及能量供应的缺失是形成emb突变体表型的主要原因。进一步通过酵母双杂交实验,确定了 EMB20与另一个也定位于叶绿体的、与EMB20有相似功能的P型PPR蛋白EMB17有相互作用,结果表明EMB20和EMB17可能形成异源的二聚体或者多聚体。推测EMB20也可能和其它蛋白之间存在相互作用或以复合物的形式共同负责一些叶绿体内含子的剪接。