玉米产量是一个复杂的数量性状,主要由粒数和粒重组成,而籽粒的形状和大小均能影响粒重,进而影响产量。因此,克隆控制玉米籽粒发育的基因,分析玉米籽粒的发育及产量之间的关系,对于玉米产量的遗传和分子机制的研究具有重要的生物学意义。本研究以玉米骨干自交系郑58的籽粒为材料,采用同源克隆法得到了一个玉米籽粒发育相关的基因ZmMADS-RIN。利用生物信息学技术对其编码的蛋白进行了分析,应用RT-PCR方法研究其特异性表达,实时荧光定量PCR方法研究其表达规律。主要的研究结果如下:1、测序结果分析表明,该基因的c DNA全长859 bp,开放阅读框为768 bp,将其与玉米B73中所对应的c DNA的编码区序列相比,共有6个SNPs位点的差异,对应的氨基酸序列有3个氨基酸残基发生了变化。2、生物信息学分析表明,ZmMADS-RIN蛋白的相对分子量为29.23 kD,理论等电点(pI)为8.84,是一种亲水性蛋白,不含信号肽序列,也不含跨膜结构;具有5个磷酸化位点;其二级结构显示,该蛋白含有50.20%的α-螺旋(Alpha helix)、27.45%的无规则卷曲(Random coil)、14.51%的延伸链(Extended strand)和7.84%的β-转角(Beta turn);亚细胞定位预测结果显示,该蛋白位于细胞核内;对ZmMADS-RIN蛋白的序列分析表明,ZmMADS-RIN基因的氨基酸序列含有高度保守的MADS结构域、相对保守的K结构域、低保守的I结构域和最不稳定的C结构域,是典型的MIKC型MADS-box蛋白;系统进化树分析表明,ZmMADS-RIN蛋白属于AGL6分枝,与水稻基因OsMADS6的相似性最高,为89%。3、对玉米自交系郑58的ZmMADS-RIN基因进行的组织特异性表达分析结果表明,该基因在玉米籽粒中高度表达,在根及不同时期的叶片中没有检测到表达信号。4、实时荧光定量PCR结果显示,ZmMADS-RIN基因的表达量在玉米籽粒发育的不同阶段呈现一定规律的变化,在授粉后0~20 d呈现表达上调趋势,授粉后25 d时表达量迅速下降至较低水平,而在授粉后30~40 d则检测不到其表达。推测该基因可能与玉米籽粒的发育有关。