玉米（Zea mays L.）是世界主要粮食作物之一,其产量影响世界粮食安全。玉米籽粒与玉米产量和品质密切相关。淀粉是玉米籽粒主要成分,占干重的70%左右。目前,淀粉生物合成关键酶功能研究较为广泛,但淀粉生物合成是一个复杂的过程,其调控机理还有待深入研究。有研究表明转录因子也参与调控淀粉生物合成,并且部分响应ABA、蔗糖等信号分子调控淀粉合成,但其分子机制还有待进一步的解析。本研究通过共相关表达分析,发现转录因子ZmPLATZ2与玉米籽粒淀粉合成关键酶基因存在相似的表达谱,推测其可能参与调控玉米籽粒淀粉合成。本研究通过半定量RT-PCR与实时荧光定量PCR实验,分析Zm PLATZ基因表达模式;通过亚细胞定位与酵母自激活,分析ZmPLATZ2基因的自身特性;通过酵母单杂交与玉米胚乳瞬时过表达进一步分析转录因子ZmPLATZ2与玉米淀粉合成关键酶基因启动子间的作用模式。同时将ZmPLATZ2在水稻中过表达,并对其在淀粉生物合成中的功能进行初步分析。主要结果如下:1.通过半定量PCR和实时荧光定量检测目的基因ZmPLATZ2的表达模式。结果表明:ZmPLATZ2基因在玉米籽粒和胚乳中表达量较高,在授粉后4 d的籽粒中开始表达,在授粉后12 d的籽粒中表达量到达最高,之后表达量逐渐降低。葡萄糖、蔗糖、ABA对授粉后10 d的胚乳进行离体处理,结果发现葡萄糖对ZmPLATZ2基因具有强烈的上调作用。2.通过亚细胞定位及酵母自激活实验,进一步分析转录因子ZmPLATZ2的自身特性。亚细胞定位实验结果表明转录因子ZmPLATZ2定位于细胞核中,暗示在细胞核中行使其转录调控功能;酵母自激活实验结果分析表明,转录因子ZmPLATZ2不能激活报告基因的表达,不具有转录激活活性。3.通过酵母单杂交和玉米胚乳瞬时过表达实验分析转录因子ZmPLATZ2与候选靶基因启动子之间的互作关系。酵母单杂交结果表明转录因子ZmPLATZ2能在酵母中与玉米籽粒淀粉合成相关基因SS1的启动子直接结合。玉米胚乳瞬时过表达实验发现ZmPLATZ2正调控p Zm SSI启动子的活性。4.通过Ch IP-q PCR实验分析发现,ZmPLATZ2能与玉米籽粒淀粉合成相关基因SS1的启动子相结合调控下游基因。5.在水稻中过表达ZmPLATZ2,检测外源基因ZmPLATZ2对水稻淀粉合成关键基因表达量的调节情况。结果表明,过表达ZmPLATZ2水稻中SSI及WX和BEIIb这些与淀粉合成相关基因的表达量显著上调了3-10倍。以上结果表明,转录因子ZmPLATZ2响应葡萄糖信号,正向调控淀粉合成关键基因的表达,为进一步研究玉米PLATZ2转录因子调控淀粉合成代谢通路奠定了基础,为分子生物学手段改良玉米淀粉提供了新的基因资源。