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作为三大谷物之一,玉米（Zea mays L.）既是主要的粮食作物和饲料作物,同时也是食品、化工、燃料、医药等行业的重要原料,在我国粮食安全和农业经济生产中占据了极其重要的地位。在玉米的生长发育过程中,常会遭受各种非生物的逆境胁迫,导致玉米的正常生长发育受到严重影响,并造成了玉米的减产乃至绝收。非生物胁迫包括盐、高温、干旱、冷害和重金属污染等,是影响玉米产量和质量的重要因素之一,进行玉米的抗逆相关研究,挖掘抗逆相关基因并加以利用,是提高玉米适应逆境能力的有效途径之一,也是现代育种亟待解决的问题。本研究在前期蛋白质组学研究基础上,对其中一个差异表达的蛋白质玉米组氨酸三聚体核苷结合蛋白Zm-HINT1进行了重点研究,初步探讨了Zm-HINT1基因在抗逆反应中的作用,对玉米的抗逆研究奠定了一定的数据支持,并进一步对玉米的抗逆育种提供了一定的理论基础。本文主要的研究内容如下:1、利用同源克隆技术,对Zm-HINT1进行基因克隆,获得了一段729bp的cDNA序列,氨基酸序列分析表明:该蛋白编码了129个氨基酸序列,预测相对分子质量为14.23KD,等电点是5.99;研究发现Zm-HINT1的氨基酸序列与哺乳动物HINT1高度同源,具有HIT家族的保守结构域,包括HIT基序,a螺旋和β折叠,属于HIT家族的HINT1组;遗传进化分析结果表明,Zm-HINT1与秀丽隐杆线虫HINT1蛋白亲缘关系最近,位于同一个进化分枝上;进一步通过PCR技术,研究了Zm-HINT1在不同玉米组织间的表达规律,发现Zm-HINT1在根,茎,叶和胚中均有表达,但不在种皮中表达。2、利用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）技术,初步研究了Zm-HINT1在盐、高温、水杨酸（SA）、聚乙二醇（PEG）、干旱等非生物胁迫下的表达模式。结果表明,在高盐胁迫后,Zm-HINT1的表达量显著下降;高温处理后,Zm-HINT1表达量先上调表达,随后持续下调表达;SA处理后,诱导Zm-HINT1的上调表达;而在干旱胁迫和PEG处理下,Zm-HINT1基因的表达量呈上调表达趋势。上述结果暗示我们,Zm-HINT1在玉米抵抗非生物胁迫中扮演着重要作用。3、利用DNA重组技术,将Zm-HINT1基因与pCAMBIA1304载体重组,成功构建了带有GFP的融合表达载体pCAMBIA1304-Zm-HINT1-GFP,利用洋葱表皮瞬时表达实验对Zm-HINT1基因进行了亚细胞定位研究,结果显示Zm-HINT1是一个核定位蛋白。4、利用基因重组技术构建了过表达载体pCAMBIA1304-ZmHINT1-2,使用农杆菌介导法将其导入模式作物拟南芥中稳定表达,并对T3代转基因拟南芥进行了高盐、高温、干旱处理。通过表型分析,其结果显示过表达Zm-HINT1的转基因株系在高温、干旱处理后,存活率均高于转空载体、野生型拟南芥株系。此外,利用脯氨酸的含量作为生理指标,测定其在高温、干旱胁迫下的积累变化,发现高温、干旱处理后,过表达Zm-HINT1的转基因株系中脯氨酸的含量显著高于转空载体、野生型拟南芥株系,结果表明,Zm-HINT1可能通过诱导脯氨酸的积累,进而调节渗透平衡来提高植物的抗高温性和抗干旱性。