玉米（Zea mays L.）属于禾本科植物,是一种重要的粮食作物。近年来,我国玉米的供需矛盾加剧,主因是我国玉米的单位面积产量不高。选育优质高产的新种是解决这一问题的根本途径,然而,温带玉米种质资源匮乏、遗传脆弱性严重是我国的现状。因此,利用来源丰富的热带种质是改变这一现状的有效途径。但热带玉米具有很强的光周期敏感性,限制了其在温带地区的种植与利用。有研究报道,在玉米Ｚmcat3基因启动子上游区域缺失一个全长143 bp的Zm13转座子,则玉米可能对光周期不敏感,该基因表达受到转座子插入的影响。为了研究玉米对光周期敏感的分子机制,我们对133种温热带玉米种质中Zm13转座子的分布,102种温热带玉米种质中3个过氧化氢酶基因（Zmcat1、Zmcat2和Zmcat3）的表达差异、30种温热带玉米种质中3个过氧化氢酶基因（Zmcat1、Zmcat2和Ｚmcat3）的昼夜表达差异和15种温带和12种热带玉米种质基因组中Zmcat1和Zmcat3的拷贝数进行研究,主要结果如下:1.生物信息学分析表明,在玉米中存在三个过氧化氢酶编码基因,它们分布在三条不同的染色体上,蛋白分子量在56.51～56.76 kDa,属于稳定蛋白。通过构建4个物种（玉米、水稻、拟南芥和高梁）中过氧化氢酶的蛋白演化关系,发现过氧化氢酶可以分成3个亚族:cat1、cat2和cat3,玉米中的3个过氧化氢酶与高梁中的3个过氧化氢酶都具有很高的蛋白同源性。蛋白网络互作分析,发现3个过氧化氢酶与胚胎发育、花序形成、细胞形态建成和信号转导途径相关。2.本研究以133种玉米种质为材料,其中温带玉米种质72种,热带玉米种质61种。有16种温带玉米和3种热带玉米在Zmcat3基因上游区域存在Zm13转座子,推测该转座元件可能并不是光周期敏感基因表达调控的关键位点。3.对上述19个玉米种质中Zm13转座子进行测序,分析发现Zm13转座子上游有1个碱基差异位点仅发生在温带玉米中,第524号碱基C变异成T;有1个碱基差异位点仅在热带玉米中存在,第392号碱基T变异成C;有1个碱基差异位点在温、热带玉米中均存在,第75号碱基A变异成C。4.通过对过氧化氢酶编码基因Zmcat1、Ｚmcat2、Ｚmcat3在59个温带和43个热带玉米中表达量的差异分析发现,3个基因在温带和热带玉米中的表达量存在着较大的种质间差异。结合基因组转座子插入情况看,转座子的插入能在一定程度上影响Zmcat3基因的表达,Zm13转座子的插入会造成Zmcat3基因表达量下降。有转座子插入的温带玉米,Zmcat3基因表达量会出现显著或极显著降低的情况。玉米出现第75号碱基、第424号碱基变异以及两个碱基位点的碱基插入都能在一定程度上使Zmcat3基因的表达量降低。5.Zmcat1和Zmcat3在基因组中的拷贝数在温带和热带玉米中都有较大差异,但这两个基因的表达在与其拷贝数变异无直接对应联系。6.通过对过氧化氢酶编码基因Zmcat1、Zmcat2、Zmcat3在22个温带和8个热带玉米中昼夜表达量的变化分析发现,在大多数玉米种质中Zmcat1基因的昼夜表达量在不同种质间具有相同的变化趋势;Zmcat2在白天（有光照）时的表达量要高于晚上（黑暗）,这一结果与前人的结论基本相符,即Zmcat2对光的响应在转录和翻译水平上是阳性的;Ｚmcat3的表达在所有温带玉米和热带玉米均表现出相同的变化趋势,在18:00有峰值,这与前人研究表明过氧化氢酶基因Zmcat3表达受昼夜节律调节的结论基本一致。温带玉米中Zmcat3在00:00到06:00和18:00到22:00表达量下降速率小于热带玉米,这可能受种质间光周期敏感性差异的影响。转座子存在对温带玉米Zmcat3基因的节律表达有一定的影响,导致其提前达到峰值。同时,还存在其他调控和影响Zmcat3基因节律表达的机制及因素,能够减弱转座子对该基因获得峰值时间的影响。热带玉米中,Zmcat3基因的节律表达不受到转座子的影响。