微管（microtubule,MT）是细胞骨架的主要成分之一,参与调控植物细胞壁纤维素的合成及沉积,对植物形态建成具有重要作用。微管切割酶Katanin是微管解聚与重聚的重要调节因子,包含一个具有ATPase活性的催化亚基P60和一个调控亚基P80。拟南芥KTN1基因编码Katanin蛋白的P60亚基,具有微管切割活性,通过调控微管骨架的动态变化进而在细胞分裂、激素信号转导、物质运输等多种细胞生命活动中发挥重要作用。目前已报道的与KTN1直接互作的蛋白很少,而实验室前期研究发现拟南芥SAV4能够与KTN1直接互作。本研究以玉米同源KTN1与SAV4蛋白为研究对象,通过生物信息学、分子生物学、遗传学、细胞生物学等方法对其进行基因克隆和功能研究。获得以下实验结果:（1）玉米ZmSAV4a的基因克隆与功能研究首先对拟南芥与玉米的SAV4蛋白进行系统进化分析与蛋白同源性比对,结果表明二者同源性较高;其次,GUS染色实验结果表明SAV4主要在新生的器官和伸长的组织中表达;然后构建ZmSAV4a的二元融合表达载体,转化拟南芥SAV4突变体,获得转基因植物后表型分析发现突变体的表型被回复成野生型表型;最后将上述二元表达表达载体通过农杆菌转化法侵染拟南芥野生型植株,获得ZmSAV4a过表达转基因植物,观察ZmSAV4a定位发现与拟南芥SAV4定位一致。上述实验结果表明SAV4在拟南芥和玉米中的功能保守。（2）玉米ZmKTN1a的基因克隆与功能研究首先对拟南芥与玉米的KTN1蛋白进行系统进化分析和蛋白同源性比对,发现它们之间具有较高的亲缘关系;其次GUS染色实验结果显示KTN1在植物的根、茎、叶部位特异性表达;随后构建ZmKTN1a的二元融合表达载体,获得ZmKTN1a过表达转基因系,表型分析发现ZmKTN1a过表达系呈现出与拟南芥KTN1突变体以及KTN1过表达植株相同的表型;最后观察到ZmKTN1a定位于细胞微管骨架。上述实验结果表明KTN1在拟南芥和玉米中的功能保守。（3）玉米ZmKTN1a与ZmSAV4a蛋白的互作研究利用双分子荧光互补技术（BiFC）研究玉米ZmKTN1a与ZmSAV4a蛋白的相互作用,结果表明二者之间可能存在物理互作。该结果进一步验证KTN1与SAV4在拟南芥和玉米中的功能十分保守。