玉米叶夹角是玉米叶型的重要性状,也是决定玉米株型的关键因素之一。减小叶夹角获得耐密高产植株是提高玉米产量的重要方法。本研究针对不同发育时期的叶耳,从形态学、扫描电镜以及转录组分析三个层面对玉米叶耳发育调控的分子机理进行探究。主要研究结果如下：(1)统计平展型玉米自交系：B73、苏115,紧凑型玉米自交系：986、超1和叶耳缺失型突变体lg1的叶耳部位面积和叶夹角大小,发现叶耳面积大小和叶夹角的角度大小呈正相关性,我们可以得出结论：叶耳面积的大小是影响玉米叶夹角的重要因素。(2)扫描电子显微镜观察B73和986不同时期的叶耳,B73与986在早期和晚期的叶耳细胞大小和形态没有明显差异,B73中期叶耳细胞多处于细胞分裂状态,而986中期叶耳细胞已经进入细胞生长和伸长阶段,986叶耳面积小于B73叶耳面积是因为986叶耳细胞分裂的持续时间短,细胞较少。(3)提取玉米自交系B73和986叶耳不同发育时期的RNA,进行转录组测序。不同时期包括早期发育的叶耳(未接受光照),中期发育的叶耳(已接受光照,且连接叶片没有完全展开),晚期发育的叶耳(已接受光照,且连接叶片已经完全展开)。在本研究中,采取两次样本重复,实际测得的基因数目为B73共有33704个,986共有33840个,在B73三个时期都有表达的基因为24176个,在986三个时期都有表达得基因为24924个。(4)统计B73和986三个时期的差异表达基因和在986和B73同一时期的差异表达基因。根据统计的差异基因进行热图分析,生长素、细胞分裂和细胞周期信号转导途径的基因表达水平逐渐降低,光反应、卡尔文循环和扩展蛋白信号转导途径的基因表达水平逐渐增加。以上结果说明在叶耳发育的过程中,细胞分裂逐渐减弱,细胞逐渐进入生长和伸长阶段。(5)对986和B73中期的差异表达基因进行Mapman分析,对其中的差异表达基因进行功能分类,其中细胞周期信号转导途径基因CYCD1;1控制细胞分裂G1/S的转换,生长素表达水平降低导致CYCD1;1表达水平降低。986中期的扩展蛋白基因表达水平高于B73中期扩展蛋白基因表达水平,说明986和B73表型的差异是由于986叶耳细胞CYCD1;1表达基因低,细胞提早进入生长和伸长阶段造成的。(6)通过本研究中转录组分析得到的基因表达数据研究,并综合前人对于影响叶夹角的QTL和GWAS分析所确定的区间,我们筛选出部分在叶耳发育过程中的重要基因12个,其中包含已经报道过的基因2个,未报到过的基因10个。这些基因主要与油菜素内酯信号转导途径、叶片生长极性、生长素信号转导途径和叶片结构相关。本研究对玉米叶夹角的研究有重要作用,对于玉米的合理密植有指导意义。综上所述,对不同发育时期的叶耳从形态学观察、扫描电子显微镜和转录组测序分析三个方面进行探究,得到了大量可能参与叶耳发育过程的基因。这些基因中不但包含了已经知道功能的基因,也包含了大量未知功能的新基因。通过对这些基因的分析,为从分子生物学的角度揭示叶耳发育过程中的分子机理提供了重要的信息。