玉米是重要的粮、饲兼用作物,在保障粮食安全方面处于至关重要的地位。玉米对于光周期的响应是影响玉米生育期的关键因素之一,这制约着不同玉米品种的适宜种植地区和产量。玉米茎腐病是一种普遍发生的影响玉米生产的土传性病害。前期研究发现,玉米ZmCCT基因具有一因多效性:既能通过叶片响应光周期调控玉米开花期,同时能抑制根部禾谷镰刀菌的侵染,产生茎腐病抗性,这说明ZmCCT在玉米的安全生产中十分重要,比较ZmCCT在调控不同性状时的分子机制差异对促进ZmCCT在育种生产中的利用具有重大的意义。为了鉴别ZmCCT调控不同性状中的作用机制差异,本研究在体外表达ZmCCT蛋白的基础上,首先使用Pull-down/MS的方法在叶片中鉴定到43个ZmCCT的互作蛋白,这些蛋白主要参与蛋白折叠与复性、光周期响应与调控和物质的跨膜运输等;在根中鉴定到52个ZmCCT的互作蛋白,这些蛋白主要参与蛋白结合、离子跨膜转运和甲基转移酶活性相关通路。经比对后发现,除2个蛋白外,其它鉴定的蛋白均在叶片或根中特异性互作,说明ZmCCT在叶片中和根中的协同因子不同,暗示叶片中响应光周期与根中应对禾谷镰刀菌的作用的机制也不同。在叶片中,ZmCCT可能与光敏色素A直接互作,并作用于14-3-3等其它蛋白,从而感受光周期调控开花,其中ZmCCT自身互作形成二聚体、ZmCCT与14-3-3蛋白的互作经实验证实。考虑到ZmCCT在不同组织中的互作因子不同,为了寻找ZmCCT在不同组织中调控的靶基因,我们建立了优化的Cell-free/DAP-seq体系。在叶片中,ZmCCT最有可能结合的DNA基序是“CCGCCG”和“ATGGCGG”;直接调控的靶基因有243个,其中同时包含以上两个DNA基序的基因12个;在根中,ZmCCT最有可能结合的DNA基序是“GTGTAAAATG”、“AAAACAGCG”和“CAAATGG”,直接调控的靶基因有102个,其中同时包含以上三个DNA基序的13个;以上筛选的靶基因在两个组织中不存在重叠,这说明ZmCCT在叶片与根中可以结合不同的DNA基序,从而调控不同的靶基因,进一步暗示叶片中响应光周期与根中应对禾谷镰刀菌的作用的机制不同。本研究为进一步解析ZmCCT在叶片与根中的不同作用机制奠定了理论基础,同时也为ZmCCT在分子育种上的应用提供理论指导。