CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENIC 1（COP1）作为一种E3泛素连接酶,能够介导拟南芥光信号转导中HY5、LAF1、HFR1和CO等正调控因子的泛素化降解,从而影响幼苗光形态建成和开花等生物学过程。与拟南芥相比,玉米ZmCOP1基因的研究较少。为了探索ZmCOP1基因的功能,本文以玉米自交系B73为研究材料,利用RT-PCR克隆了两个ZmCOP1基因,分别命名为ZmCOP1a和ZmCOP1b。蛋白序列分析发现,常见植物中COP1蛋白的功能结构域相同且氨基酸序列一致性较高,暗示它们可能功能类似。COP1是光形态建成核心调控因子,我们首先分析ZmCOP1基因在玉米不同组织中的转录丰度,以及其在幼苗期对不同光质和光周期处理的响应。结果显示,两个ZmCOP1基因主要在玉米地上组织中表达,均能迅速响应不同光质处理,且ZmCOP1a的转录丰度普遍高于ZmCOP1b,尤其是黑暗转蓝光处理。在长日照和短日照条件下,黑暗阶段的ZmCOP1a和ZmCOP1b转录丰度整体高于光照阶段。并且二者在光照阶段的表达丰度近似,而黑暗阶段ZmCOP1b的转录丰度高于ZmCOP1a,推测玉米的两个COP1基因不但功能冗余,而且存在功能分化。对Zmcop1a突变体表型分析发现,株高、穗位、粒长、粒宽和百粒重均显著低于野生型,且其穗发育也晚于野生型,但粒厚与野生型没有明显差异,表明ZmCOP1a在玉米株型建成和籽粒发育中发挥重要作用。进一步利用酵母双杂交筛选ZmCOP1a的互作蛋白。结果发现三个重要的候选基因,分别是开花抑制因子Gene1、与水稻中调控粒长和株高基因同源的Gene2和提高玉米产量基因Gene3。利用蛋白全长进行一对一酵母双杂交验证表明,Gene1和Gene2分别与ZmCOP1a和ZmCOP1b蛋白存在互作,而与突变的Zmcop1a不互作。Gene3与两个ZmCOP1和Zmcop1a均不互作。此外,两个ZmCOP1蛋白与拟南芥SPA1的同源蛋白玉米Zm SPA1也与存在互作。但ZmCOP1a突变对农艺性状影响,以及两个ZmCOP1蛋白与Gene1、Gene2和Zm SPA1互作在玉米生长发育中的作用,有待进一步验证。总之,本文为ZmCOP1基因在玉米株型建成和籽粒发育等生物学过程中功能的进一步研究,奠定了基础。