植物种子发育起始于双受精,从双受精到种子成熟的过程中,众多基因参与了种子发育的遗传调控。所以,研究与种子发育有关的基因,揭示其作用机理,可以为育种和产量提供理论支持。PPR蛋白（Pentatricopeptide Repeat Proteins）广泛存在于真核生物中,在植物生长发育和胚胎发生过程中发挥着至关重要的作用。PPR蛋白通常由大约35个氨基酸的PPR基序串联重复而成。根据基序氨基酸数目和序列的不同,将其分为P和PLS两个亚家族,其中P亚类主要参与RNA稳定、切割和剪接;PLS亚类主要参与RNA编辑。PPR蛋白通常定位于线粒体或叶绿体,在线粒体和叶绿体基因转录后加工、胚胎形成、胞质雄性不育和植物生长发育等方面发挥着重要作用。Ⅱ类内含子是一种能够进行自我剪接的核酶,植物细胞器基因组包含多个Ⅱ类内含子,但是,细胞器中的Ⅱ类内含子丧失了自我剪接的能力,需要核编码或细胞器编码的蛋白参与内含子的剪接过程,其中很多属于PPR蛋白。本论文所研究的PPR536基因全长2640 bp,编码了一个定位于线粒体的P类PPR蛋白。从UniformMu玉米种子库获得了PPR536基因的突变体,其纯合突变体籽粒相对于野生型籽粒个体较小、发白、半透明、皱缩,胚发育缺陷严重,不能萌发。运用分子生物学和遗传学的方法对PPR536调控籽粒发育的机制进行了研究,发现该基因编码的蛋白参与线粒体中nad1、nad4、nad5和nad7四个线粒体基因中6个内含子的剪接,致使线粒体复合物Ⅰ的组装和活性出现严重的缺失。此外,PPR536突变还诱发了交替氧化酶呼吸途径基因的高表达。这些结果表明,PPR536通过参与玉米线粒体上述四个基因的剪接,影响玉米胚胎发生和种子发育。综上所述,本研究成果有助于解析线粒体内含子的剪接机制,将进一步加深对参与玉米籽粒发育基因的了解,也将为玉米的分子育种提供基因资源和理论上的支持。