热带、亚热带玉米种质具有丰富的遗传变异,是拓宽我国玉米种质遗传基础和提升育种水平的一个重要途径。然而,玉米光周期敏感是热带、亚热带种质利用的一个主要障碍。因此,分离、克隆控制玉米光周期敏感相关基因并探知其功能,进而揭示光周期敏感的遗传特性和内在分子机制,对热带、亚热带玉米种质的有效利用,以及对植物花发育生物学机理研究的深入,均具有重要的理论和实践意义。本研究以热带玉米自交系CML288为材料,利用同源克隆法结合3’RACE技术克隆了与水稻Hd6基因同源的玉米类Hd6基因。利用荧光定量PCR技术研究了不同光周期处理下类Hd6基因在光周期敏感自交系CML288茎尖和叶片中的表达,并且设计了SD(短日照)下的暗期光间断实验,监测类Hd6基因在暗期光间断后的表达变化趋势。构建了类Hd6基因的过量表达载体,通过农杆菌浸染花序法将其转入了拟南芥,观察了转化株的表型并分析了拟南芥光周期相关基因的表达,对类Hd6基因的功能和作用机制进行了探索。主要研究结果如下:1.利用同源克隆结合RACE技术,首次成功克隆了玉米类Hd6基因的编码序列,GeneBank登录号为EF114229。该基因序列中999 bp的开放阅读框可编码332个氨基酸。BLAST分析发现,该基因与玉米中编码蛋白激酶CK2的一个基因高度同源,所推测的氨基酸序列与小麦、水稻和拟南芥的CK2氨基酸序列的同源性分别为95%,96%和92%;序列包含2个CK2活性区域,1个N末端区域,1个ATP结合位点和1个丝氨酸/苏氨酸蛋白质激酶活性位点,具备蛋白激酶CK2α的典型功能区域,能够编码蛋白激酶CK2的α亚基。2.建立了SYBR GREEN法实时荧光定量RT-PCR表达分析系统。类Hd6基因表达分析结果发现,该基因在茎尖和叶片中均有表达。在短日条件下,该基因在6-8叶期茎尖中的表达量存在明显差异,在光周期敏感的7叶期出现表达高峰,在叶片中的表达量均低于茎尖;在长日条件下,该基因在茎尖中6叶期表达量较低,在光周期敏感的9叶期在叶片中高量表达;基因的表达高峰期均与前期研究的CML288进行花发育以及光周期敏感的时期相吻合;显示类Hd6基因参与了玉米光周期途径以及雄花分化的过程。对SD下的CML288进行暗期光间断后,类Hd6基因的表达量在茎尖和叶片中均明显下降;光间断处理的天数越多,类Hd6基因的表达量越低;伴随着类Hd6表达量的下降,玉米雄花分花被抑制。类Hd6是一个能够调节玉米光周期敏感性的基因,并可能通过某种途径参与Pfr或Pr光敏色素对光周期中央振荡器的调节,能够维持对暗期效应的感知,促进玉米开花。3.成功构建了玉米类Hd6基因的过量表达载体PBI-HD6,得到拟南芥过量表达植株hd6-ox。类Hd6基因的导入使拟南芥的花期推迟24天左右。在hd6-ox中,导入的类Hd6基因出现震荡式表达节奏,并使中央振荡器基因TOC1基因的表达高峰延迟,GI、CO和FT基因均在光照3h后出现异常的表达高峰,并且CO与FT的表达在夜间出现震荡。表明类Hd6基因与光周期振荡器十分接近,LD下类Hd6基因的导入能造成振荡器紊乱,并以一种未知的途径影响CO和FT基因在夜间的表达,推迟拟南芥的花期。