玉米(Zea Mays L.)学名又称玉蜀黍,是一年生禾本科草本植物,株型高大、叶片长而宽,雌雄同株异花,雄花序生长于植株的顶部,雌穗着生于中上部叶腋间,为典型异花授粉的一年生作物。玉米已成为当今世界上重要的经济及粮、饲兼用作物,平均单产居首位,在农业生产中占有重要的地位。为进一步创制玉米新种质,提高饲用玉米产量,本研究以16个国内外优良玉米自交系为试材,将玉米花粉进行EMS诱变并对其株高诱变系M4进行蛋白质组双向凝胶电泳同时结合生物质谱鉴定技术以及蛋白质差异基因的拟南芥遗传转化与鉴定研究,以期为深入开展玉米诱变育种研究及玉米蛋白质组学研究、差异基因的遗传转化及创建优良玉米自交系新种质奠定基础,主要研究结果如下：1、利用甲基磺酸乙酯(EMS)花粉诱变技术进行玉米种质资源的创新研究,用EMS诱变剂处理来源不同的玉米自交系材料,并通过连续几代的观察、选择与鉴定表明：Ⅰ、经EMS处理玉米成熟花粉后,在M1引起较大的生理损伤和生物学变异效应,主要表现为出苗率低、出苗时间长、出苗迟缓以及成株率下降、结实率低、M1群体的抽雄期表现提前和延迟等特性；ⅠI、M2的观察、鉴定表明,苗期以叶色变异为主,其中黄化苗变异比例较大,而成株期以晚熟、雄性不育以及株高等性状变异率较高。Ⅲ、采用5个不同的EMS处理浓度对16个玉米骨干自交系的诱变处理结果表明：随着EMS处理浓度的增加其处理后代植株畸变率也不断升高,当EMS处理浓度选择0.667×10-3时诱变处理后代表现为诱变频率高、变异类型丰富,因而将此浓度作为诱变处理的最适浓度。2、针对玉米组织中蛋白质含量较低、绿色组织中含有大量的次生代谢产物会干扰双向电泳效果等问题,比较了3种蛋白质提取方法对双向电泳结果的影响,并对蛋白质上样量、等电聚焦条件及SDS-聚丙烯酰胺凝胶浓度等技术参数进行了探索与优化；采用改进的三氯乙酸/丙酮法提取蛋白质操作简单、方便,2-DE图谱中蛋白质点数量较多且图谱背景清晰,是一种适用于提取苗期叶片总蛋白的有效方法；同时,建立了一套适用于饲用玉米叶片的蛋白质组学研究方法：第一向IEF等电聚焦样品上样量为800μg,聚焦条件为20000V.h-1;浓度为12.5%的聚丙烯酰胺凝胶中进行SDS-PAGE,在17cm的IPG胶条上获得背景清晰、分辨率较高的双向电泳图谱。3、以玉米优良自交系AMD16和诱变后株高突变体为试材,采用双向电泳和质谱分析以及检索技术,比较选育材料与原自交系叶片蛋白质组的差异,结果表明：选育材料的蛋白质组中出现21个差异蛋白质点,其中5个蛋白质点在选育材料中特异表达,1个蛋白质点下调表达,7个蛋白质点上调表达,有2个差异蛋白点在原自交系中表达,而未在选育材料中表达。通过MALDI-TOF-MS质谱测序和MASCOT序列分析,鉴定出了15个差异表达蛋白点,其功能涉及生物细胞代谢/能量代谢、防御/抗胁迫、细胞蛋白合成和叶绿素合成等细胞过程；特别是在诱变后选育材料中特异表达的苹果酸脱氢酶蛋白,可能与玉米生物产量的提高和株高的改变有密切关系。4、苹果酸脱氢酶是目前植物细胞内与抗逆和促进代谢相关的重要酶类。本研究从玉米诱变系中克隆得到ZmMDH6基因的cDNA,对其进行表达分析和功能验证,结果表明：首先,采用RT-PCR方法克隆到ZmMDH6基因cDNA编码区,由1296 bp组成,编码由432个氨基酸残基的蛋白,分子量46.80 KD,等电点5.79。5、成功构建超表达载体p3300-ZmMDH6,将ZmMDH6编码区克隆得到的cDNA片段连接到植物表达载体p3300(pCAMBIA3300)的35S启动子后,采用冻融法将p3300-35S-2mMDH6载体转入农杆菌GV3101,并通过浸花法将已构建好的根癌农杆菌T-DNA转入拟南芥,经喷雾筛选剂PPT筛选及基因组DNA的PCR检测、鉴定表明已获得转化的转基因拟南芥株系,为进一步研究该基因在植物抗逆以及增产中的作用莫定了技术支撑和理论基础。