玉米是最重要的禾谷类作物之一,粮饲兼用,且可作为工业原材料。近年来我国玉米消费量持续增长,亟待提高玉米产量,而提高玉米产量依赖于对其生长发育过程的研究及改良。玉米地上组织均由茎尖分生组织（Shoot Apical Meristem,SAM）发育而来,SAM干细胞稳态需要多方面的作用来维持,其中最重要的是CLV-WUS（CLAVATA-WUSCHEL）途径。CLV-WUS反馈信号途径依赖在不同区域表达的一系列受体、肽配体和转录因子之间的信号传递。FEA3（FASCIATED EAR3）是一个新的富含亮氨酸的类受体蛋白（Leucine-Rich Repeat Receptor-Like Protein,LRR-RLP）。FEA3 介导了来自叶原基的信号从分生组织底部抑制WUS（WUSCHEL）基因的表达,这一途径丰富了CLV-WUS通路。非常有意义的是,FEA3的弱突变体可以增加穗行数及单穗产量。因此,这条新的调控通路可用于开发新的产量遗传改良的遗传位点。但目前对FEA3受体下游通路的参与组分以及如何抑制WUS的表达暂不清楚,而且玉米中WUS基因的遗传功能尚不清晰。因此,通过寻找FEA3互作蛋白,明确互作蛋白功能及WUS的遗传功能,以期增加人们对FEA3下游通路的认知。本研究前期利用了 RFP-FEA3转基因植株的花序分生组织（Inflorescence Meristem,IM）进行了免疫沉淀及质谱分析,选择在RFP-FEA3样品中特异检测到的,特异肽段数相对较多的蛋白:结合蛋白1（Binding Protein1,BIP1）、结合蛋白2（Binding Protein2,BIP2）、细胞分裂周期蛋白 48 同源蛋白 D（Cell Division Cycle 48 homolog D,CDC48D）和一般调节因子（General Regulator Factorl,GRF1）作为候选互作蛋白进一步研究。首先通过对已发表的转录组数据分析,发现候选基因在不同分生组织中都有一定量的表达且与FEA3在分生组织表达模式类似。观察这些蛋白在烟草叶片中的亚细胞定位,BIP1、BIP2和CDC48D定位于细胞膜和内质网,这些候选蛋白与FEA3局部共定位。GRF1在细胞膜上有表达,与FEA3定位相似。定位的相似性说明了候选蛋白与FEA3互作的可能性。其次通过蛋白免疫共沉淀确认了候选蛋白与FEA3的相互作用;最后通过CRISPR-Cas9技术构建或从玉米公共突变体库中鉴定得到上述基因的突变体,与fea3突变体杂交,并构建双突变体及多突变体,以期在遗传上进一步确认FEA3与候选蛋白互作的功能及候选蛋白是否参与分生组织发育的调控。在双突分离群体中对比野生型和突变体表型,bip1和bip2单突变体植株及穗部没有明显表型,bip1 bip2纯合双突致死,双突变体的致死表型待进一步探究。杂交获得的fea3 bip1、fea3 bip2双突和fea3 bip1 bip2三突变体仍需进一步在SAM、IM大小及穗行数等方面进行精细性状的表征。cdc48d及grf1单突也没有明显植株及穗部发育表型,fea3 cdc48d及fea3 grf1双突需进一步鉴定并进行表型统计。此外,从玉米公共突变体库鉴定得到的WUS1及其同源基因的突变体,wus1、wus2、wus3、wox3a和wox3b纯合单突均没有明显表型。考虑到潜在的功能冗余,需要构建高阶突变体进一步进行功能验证,同时构建与fea3的双突变体及高阶突变体进行与FEA3的遗传验证。为FEA3调控机制和FEA3下游信号通路研究提供基础。