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玉米作为最重要的粮食作物之一，在食品、饲料以及工业原料上的应用越来越广泛。增加玉米单位面积产量对持续发展国民经济、保证国家粮食安全至关重要。近年来，基于分子生物学基础的作物高产研究表明，细胞分裂素是决定谷类产量的关键因素之一，利用分子技术对细胞分裂素调控基因进行遗传操作可以大幅度提高作物籽粒产量。 本研究旨在对玉米细胞分裂素相关基因进行表达和功能研究的基础上，确定调控籽粒产量的关键基因，并获得部分关键基因的RNA干扰转基因植株后代，为全面研究CK基因对玉米籽粒产量的作用提供可靠素材。主要研究结果如下： 1、通过增加简单预处理与消解步骤，成功地解决了国内外长期存在的从玉米成熟籽粒样品提取高质量RNA的难题。并以此为基础，采用国产廉价RNA硅胶分离柱，成功建立了一条简易、高效、低成本的植物RNA提取方法。在保证高质量RNA的前提下，提取时间由常用TRizol法的约3小时降低到约1小时，提取成本由商业试剂盒的30-50元人民币和TRizol法的约15元人民币降低到约5元人民币。经实验证明，本方法对其他植物的种子如大豆、小麦等同样适用。 2、明确揭示了玉米细胞分裂素调控基因ZmRR、ZmIPT、ZmCKX在不同器官和发育时期具有明显的表达特异性。该特异表达特性不仅表现在各基因家族之间，而且反应在同一家族的不同成员之间。我们认为细胞分裂素对玉米特定器官和特定发育时期的调控是通过不同基因家族的不同成员协同互作来完成的。对A型RR基因表达水平的监测结果表明，在营养器官中，细胞分裂素处于较低的水平，在雌穗发育过程中和籽粒发育早期，细胞分列素的水平达到高峰。在籽粒发育中后期，细胞分列素的水平逐渐降低并处于稳定的低水平状态。而细胞分裂素氧化酶基因的表达模式与体内细胞分裂素水平的变化趋势相反。根据本研究结果及在其他作物上的相关报道确定了ZmCKX1和ZmCKX5对玉米籽粒产量贡献的重要性和遗传可操作性。 3、构建了ZmCKX1与ZmCKX5基因的RNA干扰表达载体，并建立了优化的玉米茎尖生长点转化体系。确定了本实验条件下进行玉米转化的玉米幼苗生长的不同琼脂浓度，玉米萌发时采用1.2％浓度的培养基，在侵染后采用1.0%浓度的培养基。建立了双重筛选法鉴定玉米转基因植株的策略，首先用0.3%浓度的草丁膦进行预筛选，然后通过简化CTAB法快速提取基因组DNA进行PCR检测。经优化的玉米茎尖生长点转化体系在本实验条件下转化效率达到1.0%-1.2%。本研究已获得ZmCKX1基因的RNAi转基因株系10个，ZmCKX5基因的RNAi转基因株系9个。通过对多个独立转化体后代进行PCR追踪验证，证明了这些转基因事件的遗传稳定性。并开始对转基因株系进行形态、分子、生理、生化和表现型的鉴定工作。