玉米作为一种重要粮食作物,在其整个生长周期都将面临各种非生物胁迫。棉子糖系列寡糖(RFOs)作为一种植物特有的功能性低聚糖,其在细胞中的含量与植物的耐逆性相关。但是到目前为止,RFOs合成的分子调控机制仍不清楚。本论文研究了棉子糖合成酶基因(ZmRAFS)的表达调控。主要研究结果如下:(1)玉米棉子糖合成酶基因(ZmRAFS)受生物钟调控。ZmRAFS基因呈现出“昼夜节律性”变化,而且这种规律性在不同玉米自交系中是高度保守的。伴随着ZmRAFS基因表达水平的“昼夜节律性”变化,叶片棉子糖含量也呈现“昼夜节律性”变化。(2)生物钟核心元件ZmPRR抑制子通过G-Box元件抑制ZmRAFS基因的表达。将ZmPRR与GFP表达载体分别与ZmRAFS基因启动子驱动的Rluc荧光报告载体转入原生质体中,实验结果显示ZmRAFS受到PRR蛋白的抑制。进一步实验表明PRR抑制子能够通过G-Box顺式作用元件抑制ZmRAFS基因的表达。(3)在干旱胁迫条件下,ZmHB7和ZmPRR在调控ZmRAFS基因时存在拮抗作用。胁迫处理实验表明ZmRAFS基因即受生物钟调控,又受干旱和ABA胁迫的诱导。ZmHB7转录因子在脱水和ABA处理条件下表达量也上调。原生质体实验表明ZmHB7能间接正调控ZmRAFS基因的表达;而且ZmHB7转录激活子和ZmPRR抑制子在调控ZmRAFS基因时仍存在拮抗作用。综上所述,本研究阐述了ZmRAFS响应逆境胁迫的机理,为进一步研究植物抗旱的分子机制提供了分子基础。