脱水蛋白（dehydrin,DHN）属于晚期胚胎富集蛋白（LEA）的第二亚家族（LEA-Ⅱ）。脱水蛋白具有高度的亲水性,可以通过维持细胞中大分子或细胞膜的稳态来帮助细胞抵御胁迫,如干旱胁迫。课题组前期对玉米自然群体DTMA（Drought Tolerant Maize for Africa）进行了成株期干旱胁迫下开花吐丝间期（ASI）表型数据收集,通过全基因组关联分析筛选出候选基因GRMZM2G147014（命名为Zm DHN15）,关联位点为低频变异,在自然群体包含的271份材料中,有17份材料G碱基变为T碱基,导致C末端第267位甘氨酸（Gly）变为缬氨酸（Val）。本研究对该基因在植株抗旱中的作用以及变异位点的效应进行了初步分析。通过渗透胁迫下Zm DHN15的基因表达模式分析,发现基因Zm DHN15受到PEG渗透胁迫的强烈诱导,呈现出先升高再回落的趋势。组织表达模式分析表明,基因Zm DHN15在玉米花器官中,尤其是成熟花粉中显著高表达。Zm DHN15的亚细胞定位结果表明,该蛋白可能主要分布于细胞质及细胞膜。将Zm DHN15的267位氨基酸进行人工突变并在原核细胞大肠杆菌中表达,分析不同类型Zm DHN15对大肠杆菌适应胁迫的影响,最终未得到明确结论。但在模拟干旱胁迫下,多次重复实验总体趋势显示,表达DHN15G267D的细胞的生长状态较优,表达DHN15G267R的细胞的生长状态较差,表达DHN15G267V或空载的细胞的生长居中。以上结果反映了Zm DHN15确实在细胞应对干旱胁迫中有一定功能,且267位氨基酸的改变可能对蛋白功能有影响。转基因受体材料KN5585中DHN15的第267位为Gly。将突变类型DHN15G267D和正常类型DHN15G267在玉米中进行过表达,并对DHN15基因敲除突变体及过表达株系进行表型观察。结果表明,Zm DHN15基因敲除对植株营养生长表现出抑制作用,DHN15G267和DHN15G267D过表达对营养生长阶段影响不明显;Zm DHN15基因敲除及过表达玉米苗期对干旱的耐受程度无明显差异;Zm DHN15基因敲除及过表达主要对花器官发育产生影响,过表达DHN15G267和DHN15G267D导致花期推迟、开花吐丝间期增大;DHN15基因敲除导致雌穗雄穗变小、花药发育畸形、花粉量减少,对花期没有明显影响。以上结果说明,基因DHN15在玉米花器官发育过程中起一定作用,并且对玉米的开花吐丝间期产生影响。