气孔是陆生植物与外界环境之间CO2和O2交换、调控植物水分散失的主要通道。单、双子叶植物中气孔形态存在很大差异。双子叶植物拟南芥气孔发育过程及分子调控机制已相对清楚，但单子叶植物玉米气孔发育过程及分子调控机制研究只有少数报道。本实验室发现的玉米气孔突变体owl1(Overly-lowWaterLoss1)中气孔副卫细胞不能形成且保卫细胞发育异常。该突变体材料提供了一个良好的研究保卫细胞和副卫细胞命运决定和起始的系统，以此为基础分析单、双子叶植物气孔发育差异的机制具有重要意义。　　本研究对蛋白ZmOWL1和AtOWL1氨基酸序列分析表明两者在C-末端和中段序列存在差异，说明基因ZmOWL1和AtOWL1在气孔演化过程因其序列的不同和多态性的变化，可能导致单、双子叶植物中气孔形态上的差异。为探究气孔发育基因的多态性和气孔复合体形成是否存在关系，将玉米里控制气孔发育的基因ZmOWL1转到拟南芥中，发现Col-0背景下35S::ZmOWL1转基因植株的子叶、莲座片上都出现许多小的气孔前体细胞，气孔成簇、密度增加；部分保卫细胞不正常，一些表皮细胞发生变化。Col-0背景下35S::ZmOWL1和35S::AtOWL1转基因植株表型不同。暗示ZmOWL1超表达在拟南芥气孔发育中与AtOWL1有部分类似功能，但也有特异性。拟南芥Atowl1(-/-)背景下35S::ZmOWL1转基因植株，能完成生活史，开花但不能结果荚，说明ZmOWL1只能部分回补拟南芥Atowl1(-/-)表型，暗示ZmOWL1在拟南芥中，部分类似于AtOWL1在双子叶植物拟南芥控制气孔发育过程。　　玉米蛋白ZmOWL1属于bHLH类转录因子，需要自身或与其他蛋白形成同源或异源二聚体行使功能。因此与玉米 ZmOWL1互作的蛋白，可能也是参与调控玉米气孔发育的潜在蛋白。我们利用Clone Miner II酵母双杂系统，筛选与玉米ZmOWL1互作的蛋白。已筛得103个阳性斑，测序分析发现有46个可能与玉米OWL1互作的蛋白。这些蛋白分为以下几类：光反应有关蛋白、铁硫蛋白、变位酶、激酶、转录因子、氧化还原蛋白、假设蛋白、核糖体蛋白、多种酶类等。酵母双杂验证实验表明，其中15个不能与玉米OWL1互作，其余31个潜在蛋白还需进一步验证。