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玉米是世界主要农作物之一。全球水资源短缺,干旱已成为玉米生产发展的主要限制因素。发现新的抗旱功能基因,培育抗旱玉米新材料,对于玉米的抗旱遗传育种具有重要的理论和现实意义。蛋白激酶在植物的抗旱过程中起到了非常重要的作用。本研究以京178和京501自交系玉米为材料,利用花粉管通道法、基因枪法构建受干旱胁迫诱导的蛋白激酶基因ZmPtil、ZmPtil-1、ZmCIPK2的过表达或RNAi(?)朱系,进一步分析了这些转基因系的抗旱功能。主要结果如下：为了分析ZmPtil的抗旱功能,构建了植物表达载体pBPC-ZmPtil-bar,利用花粉管通道法转化玉米,对转ZmPtil基因玉米植株的不同抗旱指标进行了分析。结果表明,与对照相比,转基因株系的抗旱能力得到了明显的提高。干旱胁迫下,与对照相比,转ZmPtil基因植株具有较少的卷叶,植株高度和干重分别比对照高6.2%和12.6%。转基因植株的穗粒数和千粒重分别比对照高21.9%和8.7%。在干旱胁迫下,转基因植株的相对电导率和MDA含量分别比对照低14.8%和18.1%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高7.3%、2.5%和22.7%。为了分析ZmPtil-1的抗旱功能,构建了植物表达载体35S-ZmPtil-1-DHA-NOS-pGreen0029,利用浸花法转化拟南芥,对转ZmPtil-1基因拟南芥植株的不同抗旱指标进行了分析。结果表明,与对照相比,转基因株系的抗旱水平得到了明显的提高。与对照植株相比,在干旱胁迫下,3个转基因株系的存活率分别为70%,76%和87%,显著高于野生型29%的存活率。干旱胁迫下,与对照相比,转ZmPtil-1基因拟南芥植株具有较少的枯萎叶。转基因植株的种子重比对照高58.7%。在干旱胁迫下,转基因植株的相对电导率和MDA含量分别比对照低13.7%和17.7%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高7.1%、3.6%和22.5%。为了进一步分析ZmPtil-1对玉米抗旱性的影响,构建了植物表达载体pGreen0229-ZmPtil-1,利用基因枪法转化玉米,对转ZmPtil-1基因玉米植株的不同抗旱指标进行了分析。结果表明,与对照相比,转基因株系的抗旱能力得到了明显的提高。干旱胁迫下,与对照相比,转ZmPtil-1基因植株具有较少的卷叶,植株高度和干重分别比对照高8.2%和14.4%。转基因植株的穗粒数和千粒重分别比对照高22.2%和8.8%。在干旱胁迫下,转基因植株的相对电导率和MDA含量分别比对照低20.4%和24.1%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高9.4%、9.0%和24.1%。CIPK是参与渗透胁迫、盐、低温、脱落酸(abscisic acid, ABA)和糖等信号转导途径的、植物所特有的一类蛋白激酶。ZmCIPK2(GenBank接受号为EF158033)是一个新的玉米CIPK激酶基因。组成型表达ZmCIPK2基因的拟南芥种子发芽和发芽后幼苗的早期生长对干旱胁迫超敏感。为了分析ZmCIPK2的抗旱功能,构建了RNAi表达载体pGreen0229-ZmCIPK2Sense-GFP-ZmCIPK2Antisense,利用花粉管通道法转化玉米,ZmCIPK2基因在RNAi玉米中的表达水平下降直至完全沉默。结果表明,与对照相比,RNAi株系的抗旱性得到了明显的提高。干旱胁迫下,与对照相比,ZmCIPK2基因RNAi植株具有较少的卷叶。在干旱胁迫下,ZmCIPK2RNAi株系的相对电导率和MDA含量分别比对照低16.1%和17.5%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高8.2%、8.8%和24.2%。