玉米（Zea mays subsp.mays）作为我国重要的农作物,保障了我国畜牧业发展的同时也带动了经济发展。玉米的品质是科学家重点关注的问题,然而目前玉米籽粒蛋白含量低,相关的玉米高蛋白QTL位点也未被克隆到,人们对于高蛋白形成的机理尚未可知。在这里,我们通过一种野生玉米（Zea mays subsp.Parviglumis,Ames21814,其蛋白含量达到30%）,作为高蛋白的供体,并与B73构建遗传材料创建出高代近等基因系群体（F1BC9）。通过图位克隆,我们克隆到玉米中首个控制总蛋白含量的主效QTL基因THP9（Teosinte high protein locus in 9th chromosome,Teo09G002926）,该基因编码天冬酰胺合成酶4（ASN4）。进一步通过RNA seq测序和定量分析结果显示ASN4-T在野生玉米Ames21814的根和叶中大量表达,ZmASN4在B73的这些组织中表达量很低。通过进一步近等基因系的定量分析,以及蛋白水平表达分析也同样证明了这一点。对近等基因系NILTeo9的表型分析发现THP9不仅对于玉米籽粒蛋白含量的提升有显著效果,而且提高了植株的根、茎和叶的氮含量以及植株生物量。通过转基因过表达实验发现过表达野生玉米THP9的根与叶片中THP9表达水平均有显著提高,Western blotting也证明了这一点。对转基因玉米的蛋白含量测量发现其籽粒蛋白含量由12%左右提高到了15%左右。通过对自交系群体中ASN4基因的变异分析发现其中包括3个单倍型（HAP1、HAP2、HAP3）,HAP1（THP9-T）以及HAP2单倍型的自交系籽粒是高蛋白含量的频率相对于HAP3增加。通过自然群体水平再次证明蛋白含量的改变与ASN4的变异相关。本研究首次克隆到控制玉米蛋白含量的QTL,为改善玉米籽粒蛋白含量品质提供了理论基础,对今后新型高蛋白玉米种质资源的开发与利用提供了新的见解。