非生物胁迫如干旱、盐碱和低温是限制作物产量和品质的最重要因素，培育对非生物逆境抗性强的作物新品种对于提高农业生产力和节约资源具有重要的意义，是满足人类对食物、能源等日益增长的社会需求的重要措施。转基因育种是提高作物抗逆性的一条有效途径。一些转录因子在植物对逆境的反应中起着重要的调节作用，往往一个转录因子调控着多个与抗逆相关的基因表达。在作物抗逆育种中导入或改良一个转录因子可望有效改变作物的抗逆性。近十余年来，相继从高等植物中分离出一系列调控干旱、高盐、低温、激素、病原反应和生长发育相关的转录因子基因，并对它们的功能进行了较系统研究。DREB转录因子能特异识别并结合DRE／CRT顺式作用元件（核心序列TACCGA CAT），后者普遍存在于对干旱、高盐或低温等逆境应答基因的启动子中。因此，DREB转录因子调控与逆境应答相关的一系列基因表达，它们在转基因植物中的过表达会激活许多与抗逆相关基因的协同表达，提高植株的抗逆性。CBF1是DREB中研究较多的成员，转拟南芥CBF1基因可明显提高植株的抗逆性，但往往带来植株生长变慢等负效应。自盐生植物的CBF1基因在转基因植物的表达及对植株抗逆性的影响未见报道，将盐生植物小盐芥（Thellungiella salsuginea）的TsCBF1基因导入玉米植株并分析转基因植株抗逆性和生长发育的变化对于玉米抗逆育种研究有较大的意义。本工作以转入小盐芥TsCBF1基因的玉米植株为材料，通过PCR检测和Southern杂交鉴定转基因植株，结果表明TsCBF1基因成功地整合到转基因玉米的基因组中；采用实时荧光定量RT-PCR分析转基因植株中TsCBF1和玉米ZmDREB基因表达强度，以植株内源actin基因的表达强度为参照，确定了目标基因表达强度，结果表明，TsCBF1在转基因植株中较高强度的表达；而ZmDREB在转基因和未转基因植株中均表达，但在转基因植株中表达强度低于未转基因植株的。若从TsCBF1 mRNA和ZmDREB mRNA的总量角度去考虑，转基因植株具有显著增加的DREB／CBF1mRNA拷贝数。在转基因植株T₂代株系中选取5个转基因纯合且农艺性状与转基因受体自交系DH4866无明显差异的株系进行耐旱耐盐性试验。种子播在大小一致的花盆中，在植株10叶期时开始干旱胁迫处理，每天控制浇水量，使其土壤相对含水量保持在15-16％左右，持续处理2周，然后恢复正常浇水。在正常生长条件下，转基因植株和对照植株的生长发育和形态特征无显著差异。经干旱胁迫处理后，转基因植株和对照植株在株高、雄穗分支数、开花散粉时间、散粉-吐丝间隔时间、花粉活力、果穗长度、百粒重等性状均出现明显差异。未转基因植株雄穗分支数少、雄蕊发育不良、花粉败育、散粉-吐丝间隔时间、单株籽粒产量低，而转基因植株表现出明显提高的耐旱性，花粉发育正常，单株籽粒产量明显高于对照的。即转基因植株在干旱处理过程中生长发育较正常，具有明显增强的耐旱性。将控制浇水第2天（叶片在上午9时左右开始萎蔫）记为植株干旱胁迫处理第0天，分别在处理的第0、1、5、10、14天和恢复正常浇水后的第7天取材，测定叶片相对含水量，可溶性总糖含量，离子渗漏率，丙二醛含量，脯氨酸含量等生理指标。结果表明转基因植株叶片相对含水量比对照植株降低的慢，保水能力较强；离子渗漏率和丙二醛含量表明转基因植株叶片细胞膜损伤较小，可溶性糖及脯氨酸含量明显高于对照植株的，说明转基因植株在干旱胁迫下可能是通过积累较多的渗透保护性物质来维持正常代谢。对苗期玉米浇灌0.5％的盐水，转基因植株的耐盐性明显高于未转基因对照植株。测定苗期植株在盐处理条件下地上部分及地下部分鲜重、干重等发现，转基因植株生长发育正常，未出现生长迟缓、植株矮化等情况。推测可能转入的TsCBF1基因未激活下游与植株生长发育迟缓有关基因的表达。综上所述，TsCBF1基因具有DREB转录因子家族成员的功能，在转基因玉米中表达提高了植株的耐旱性和耐盐性。表达TsCBF1基因的玉米植株不但表现出比对照植株明显提高的耐旱耐盐性，而且在正常生长环境中植株生长发育正常，不出现矮化现象。通过本工作，筛选出了抗逆性好的玉米转基因株系，为运用基因工程方法培育玉米抗逆杂交种提供了优异材料。同时，证实了来自盐生植物小盐芥的TsCBF1基因在单子叶作物抗逆育种中有很好的利用价值。此外，本工作鉴定出的转基因耐盐耐旱玉米是研究在植物受逆境胁迫时转录因子调控的信号转导途径及代谢变化的适宜材料，可在创造抗旱耐盐新品种的基础研究中起重要作用。