玉米雌、雄小穗的分化是影响玉米产量的关键发育阶段。EG1是首先在水稻中发现的小穗分生组织基因，目前的三例相关研究显示该基因的功能在单、双子叶植物中不同，可能在禾本科中特化为调控小穗的发育，因此有必要深入解析其它禾本科中EG1基因的功能。. 生物信息学分析证明玉米EG1基因（ZmEG1）编码PLA1酯酶，与水稻EG1亲缘关系最近，可能作为分生组织基因起作用并与JA相关；为明确ZmEG1的功能，初步探讨它与玉米雄穗性别决定激素JA的关系，克隆了ZmEG1并构建其过表达植物载体，转化、获得了转基因水稻和玉米植株。转基因水稻的小穗发育异常，护颖、稃、雄蕊等多个花器官的形态、数目和位置发生变化；进一步利用扫描电镜技术揭示了在小穗分生组织开始分化器官原基的过程中就已产生这些变异，因此证明了ZmEG1是小穗分生组织基因，影响了水稻小穗分生组织的早期分化过程。此外，通过碘染及杂交实验证明了转基因水稻完全雄性不育；通过显微切片技术发现晚期花药的绒毡层细胞和小孢子异常；扫描电镜和透射电镜进一步揭示了ZmEG1酯酶的过量表达使胞粉素、乌氏体及药壁细胞中脂类物质的异常积累导致小孢子完全败育。同时，对转基因玉米花药的切片、SEM、TEM等实验同样证实ZmEG1影响花药的育性。此外，利用RNA原位杂交技术发现ZmEG1主要在小穗分生组织分化产生的各个器官原基中表达，符合其作为分生组织基因的特点。同时还发现，ZmEG1并不在雄穗中快退化的雌蕊原基、雌穗的下位花中接近退化的雌蕊部位表达，结合实时定量PCR的检测结果（MeJA影响ZmEG1在雄穗中的表达），推测ZmEG1可能与性别决定过程中生殖器官原基的选择性退化有关。因此，本课题首次证明了ZmEG1是决定玉米雄穗发育的关键分生组织基因，并与雄蕊的育性密切相关，是具有重要农业应用价值的基因资源，它与JA有关的性别决定的关系值得后续深入研究和探讨。同时进行了小穗分生组织基因ZmG1、ZAG3、ZAG5和花药发育基因Zmm16、18、29的初步研究以及MeJA对玉米生殖发育的影响研究。项目主要研究内容已投稿SCI期刊Plant Molecular Biology,Genes & Genomics,J Plant science，已有5篇中文文章发表。项目的完成丰富了对禾本科中小穗发育调控的认识，为这些基因资源的育种利用奠定了基础。