随着全球经济不断发展,人口总数持续增加,对环境的影响愈来愈烈,种种原因都加快了土地荒漠化,其中干旱缺水现象逐年加剧,严重影响着各类作物的生长发育。全球干旱、半干旱的土地面积在全球土地资源中占据很大的比重,为了满足人们的需求,每年绝大多数玉米不得不被种植于这样贫瘠的土地上,势必会造成玉米产量较低的局面。培育耐旱性玉米已经成为重要的育种焦点和趋势。现代生物育种技术的兴起,无疑对改善、提高玉米产量带来了福音,特别是转基因育种技术在近年来的兴起、应用,达到迅猛发展的阶段,已有大量相关的研究报道。将外源耐旱性基因转入玉米组织,经过一定的筛选培育,从而获得较为理想的耐旱性玉米品种,是解决玉米产量低的有效方式。AtEDTl基因来源于拟南芥,其编码的蛋白由722个氨基酸组成,属于植物特有的一类转录因子家族-同源异型亮氨酸拉链第1V家族。已有研究证实,EDT1转录因子可以调节植物耐旱性相关基因的表达,从而提高作物的耐旱性,最初在烟草中证实了这一功能,后来在水稻中不仅验证了该耐旱性功能,同时还证实该基因的存在可以提高水稻的产量。在其他植物中也有验证,但目前在玉米中还未得到相关功能验证的报道,本实验就是采用农杆菌介导法将构建好的pCB2004-EDT1表达载体转入到玉米的愈伤组织及茎尖组织中,对获得的抗性植株进行PCR和qRT-PCR的检测,确定阳性植株。加代获得高代阳性植株,并测定其产量性状。通过PEG-6000干旱胁迫模拟实验,测定耐旱相关的生理生化指标。经过一系列研究,验证该基因对提高玉米耐旱性的功能,也为培育耐旱性的玉米提供了重要的材料。本研究获得结果如下：(1)遗传转化及抗性植株的获得通过农杆菌介导法,侵染600粒愈伤组织颗粒和1500个茎尖组织,经Basta除草剂筛选,分别获得10株和389株抗性转化植株,移栽大田后分别成活2株愈伤再生植株和291株茎尖再生植株。(2)阳性转基因植株及后代株系的获得通过PCR对转基因T0代目的基因进行特异性扩增并测序,分别获得1株愈伤组织阳性转化植株和20株茎尖组织阳性转化植株。对阳性T0代进行自交获得T1代植株,经PCR检测分别获得4株和20株T1代阳性植株。4株愈伤阳性转基因植株来自于1个T0代阳性植株(T0代编号为04-2)。进一步选取PCR稳定的12株T1阳性茎尖转化植株进行自交加代两次,获得65株T3代阳性植株,其中34株更为确定。经阳性追溯统计,34株茎尖阳性植株分别属于4个转化事件(T0代田间编号分别为43、283、314及284),其中19株来自于编号43(T2代阳性田间编号为1-22),15株来自于编号283(T2代阳性田间编号为5-22&4-9),编号284和314株系(T2代阳性田间编号分别为9-9和8-13)均获得14株T3代阳性植株。(3)目的基因表达情况提取14株T3代茎尖组织阳性转基因植株叶片的总RNA,利用qRT-PCR相对定量检测目的基因在不同转化事件中的表达情况,整理数据后进行方差分析,结果表明,相比于空白对照18-599W,5个T2代转化株系内基因的表达量均显著性增加,其中,5-22和9-9的表达量约为空白对照的30倍以上。(4)产量性状的测定测定T3代5个茎尖转化植株株系阳性植株的穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重和百粒重。通过软件JMP 10对各性状进行显著性分析,结果表明1-22株系的百粒重显著高于对照18-599W。但其他各个株系中的其他性状均未表现出显著性的差异。(5)耐旱相关性状鉴定通过PEG-6000模拟干旱胁迫实验测定T3代阳性植株的耐旱相关性状。经方差分析,正常培养和胁迫处理的两种环境下, 18-599W的各项指标前后均没有表现出显著性提高,但编号9-9阳性株系的叶绿素含量、1-22的根系干重、5-22的根冠比是呈显著增加的。干旱胁迫下阳性株系5-22、9-9、1-22的根系相比于非胁迫下阳性株系的根系更为发达。胁迫处理下,相比于对照18-599W,9-9转化株系的叶绿素含量和根系干重显著增加,5-22的根冠比及根系干重显著性增加,1-22的根系干重同样是显著性增加的,但其他根系扫描所测得根系数据并没有表现出显著性差异。