玉米是雌雄同株异花的禾本科作物,是全球最重要的农作物之一。雄花序发育和花粉育性对于玉米籽粒产量形成至关重要,解析雄性不育的分子机理对提升玉米育种效率和丰富玉米种质资源库具有重要意义。前人研究表明,GROWTHREGULATING FACTOR-INTERACTING FACTOR1（GIF1）基因是玉米中调控植株叶片和穗部发育的重要转录因子。本研究以玉米gif1突变体为材料,从植物学形态和细胞学角度出发,统计分析野生型和gif1突变体在雄穗、花药形态和花粉育性上的差异,并通过转录组比较分析（RNA-seq）和DNA亲和纯化测序（DAP-seq）鉴定GIF1在花药发育以及小孢子母细胞减数分裂过程中参与调控的下游基因及其调控途径,以期揭示gif1突变体雄性不育的分子机理。本研究主要结果如下:1、gif1突变影响雄穗和花药发育且突变体雄性不育植物形态学观察和统计学分析发现,相较于野生型,gif1突变体植株矮小,雄穗短且无分支,花药短且形态干瘪。通过碘染实验、授粉实验以及花药切片染色观察,发现gif1突变体部分花粉粒皱缩、碘染异常为浅黄色,碘染异常率为37.0%。以gif1突变体为父本提供花粉,分别与雌性小花育性正常的自交系Mo17、B73和ZZC01授粉杂交,发现仅有极少部分小花可以正常授粉结实。在减数分裂后的小孢子发育过程中,对比野生型的圆形小孢子,gif1突变体小孢子形态皱缩、发育异常。2、gif1突变体减数分裂时期染色体行为异常利用显微镜对野生型和gif1突变体的小孢子母细胞减数分裂过程染色体行为进行观察比对研究,结果可以看出野生型小孢子母细胞在进行减数分裂的过程中保持着整齐的染色体排布,规律的分布于赤道板的两边,后期正常分离;而gif1突变体中小孢子母细胞则表现出极端表型:染色体分散在整个细胞核之中,排列不整齐,不能汇集在赤道板的两侧,并伴有异常化的同源染色体分离,出现多对分离落后的染色体,乃至在末期,落后的染色体也不能向两侧移动,导致染色体随机丢失,四分体当中所含有染色体总数不对等。3、GIF1结合花药发育中多个生物过程相关基因选取处于减数分裂期的野生型花药及gif1突变体花药作为研究材料,采用RNA-seq,对鉴定出的5384个具有差异性表达的基因进行了分析,在这当中共有上调和下调基因分别为3136个、2248个（FDR≤0.05）。通过Gene Ontology（GO）分析,发现GIF1基因可参与花粉发育、花粉壁装配、激素生物合成、染色质重塑、DNA复制和细胞周期调控等生物学过程。利用DAP-seq,共鉴定了7180个富集峰和2284个基因。结合靶标基因的转录组差异表达分析,鉴定出239个GIF1靶标基因。发现GIF1结合在MYB-24、SWI3D、PIN-2、STRL13、MS26、DMC1基因的上下游附近。