玉米（Z Mays L.）是喜温作物,但在我国粮食重要产地的东北地区,由于高纬度原因,造成冷害现象多有发生,严重威胁到我国的粮食安全^[1]。因此开展玉米耐冷相关基因及冷响应机制研究就显得尤为重要。针对此目的,本研究开展了耐冷基因克隆、功能验证,及其遗传转化的相关研究,为培育玉米新种质新品种奠定基础。具体研究结果如下:1.根据耐冷玉米自交系W9816蛋白质组学分析结果,克隆冷胁迫下表达上调的蛋白ZmNAP1（玉米核小体组装蛋白）,其片段长度为1292bp。分析表明ZmNAP1编码370个氨基酸,并发现ZmNAP1蛋白具有较高的保守性。2.对玉米自交系W9816进行4℃低温处理,结果表明ZmNAP1基因在根、茎、叶中的表达量不同,对冷胁迫的应答速度不同,但均受冷诱导表达。3.构建了ZmNAP1基因过表达载体pCAMBIA-3301-35s-ZmNAP1,利用农杆菌介导法获得了T₃代过表达拟南芥株系。4℃低温萌发和NaCl处理鉴定该基因功能,结果表明ZmNAP1过表达可以提高拟南芥对冷胁迫及盐的耐受性,也表现出较高的抗冻性。对脯氨酸含量、POD及SOD活性等生理生化指标测定结果表明,过表达ZmNAP1基因提高了拟南芥植株耐冷性。4.优化农杆菌介导转化体系,侵染前对体细胞胚胎进行高渗培养0h、4h、8h处理,与对照相比,经高渗培养的再生植株阳性率从2.4%升高到6.3%。5.根据玉米转化体系优化条件,ZmNAP1基因过表达载体菌液对玉米自交系Y423进行遗传转化,获得阳性植株共151棵。