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玉米(Zea mays L.)是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物,作为农业生产的主要作物之一,同时在食品、饲料、工业、医药等各个领域中具有较为重要的地位。干旱和高盐是影响玉米生长发育的主要非生物胁迫之一,当植株处于干旱或高盐环境时,会导致植株生长发育减缓、叶片萎蔫,甚至死亡。所以,寻找耐旱耐盐相关基因,解析玉米抵御干旱和盐胁迫响应相关分子机制,对于提高玉米对干旱和高盐的耐受能力具有重要意义。针对以上问题,本研究对玉米旱、盐相关基因ZmABCE2(ATP-binding cassette transporter E2)进行克隆及功能分析。研究结果如下:1.从玉米优良自交系W9816中成功克隆到1815bp的ZmABCE2基因编码区序列,该基因编码含有604个氨基酸的蛋白。通过对多种植物的ABCE蛋白氨基酸序列进行比对,发现ABCE蛋白高度保守,其中玉米ZmABCE2与水稻OsABCE1的蛋白同源性为97.68%,与拟南芥AtABCE2的蛋白同源性为91.72%。2.成功构建过表达载体pCAMBIA-3301-35S::ZmABCE2,将其转化野生型(Col-0)拟南芥,获得了4个T3代转ZmABCE2基因的拟南芥株系,以野生型和abce2突变体为对照,进行干旱、高盐、低温功能分析,结果发现过表达ZmABCE2基因的拟南芥植株在干旱胁迫和盐胁迫下均具有较高的种子萌发率,并且萌发率显著高于野生型和突变体。生理生化分析结果显示过表达ZmABCE2基因的拟南芥株系对干旱和盐胁迫的耐受能力更强。所以,初步证明在拟南芥中过表达ZmABCE2基因可以提高拟南芥的耐旱和耐盐性。3.成功构建酵母表达载体pGBKT7-ZmABCE2,证明了ZmABCE2蛋白对酵母细胞无毒性作用,同时对于报告基因无自激活活性,并筛选得到一个与ZmABCE2蛋白相互作用的候选蛋白,即ZmPUF5蛋白。通过对ZmPUF5蛋白结构进行分析并结合现阶段研究人员对PUF蛋白功能的研究,推测ZmPUF5蛋白可能与特定的抗旱抗盐相关基因的3’UTR区特异RNA基序结合,而ZmABCE2蛋白可以与ZmPUF5蛋白相互作用,进而共同调控特定抗逆基因的表达,影响拟南芥的耐旱和高盐性。