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热激蛋白是生物遭到胁迫时产生的一类蛋白,除此之外,在生长发育中也具有非常重要的功能。热激蛋白70(HSP70)是热激蛋白家族中高度保守的一类,参与了高温、干旱、盐等多种非生物逆境胁迫。玉米作为重要的农作物,经鉴定发现HSP70家族包括多个成员,绝大多数成员的功能还不清楚,本研究对ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12基因的的蛋白序列、亚细胞定位及探索及功能进行了分析,最后通过互作蛋白的筛选及验证为其作用机制进行初步探索。通过生物信息学分析ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12的亚细胞定位及氨基酸序列基序分析,发现ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12蛋白与HSP70蛋白保守序列及结构非常相似,生物信息学预测显示二者分别定位在细胞质和内质网;构建亚细胞定位载体并瞬时转化烟草,并在荧光共聚焦显微镜下观察到ZmHSP70-4.1定位于细胞质/核,ZmHSP70-12定位于内质网,与生物信息学预测结果一致。构建ZmHSP70-4.1超表达载体,获得纯合拟南芥超表达株系,通过皿中甘露醇及盐处理下的移苗试验发现超表达植株根长长于野生型,并且高盐胁迫下,超表达植株存活率高于野生型;土壤模拟干旱胁迫下,超表达植株成活率高于野生型;由此表明ZmHSP70-4.1基因在植物受到干旱、盐胁迫过程中发挥了一定作用。同时观察到,ZmHSP70-4.1超表达表现出比野生型开花晚的表型,说明该基因也参与了开花调控。构建ZmHSP70-12超表达载体,获得纯合拟南芥超表达株系,通过皿中甘露醇萌发试验,发现超表达材料的发芽率高于野生型;盐处理下的移苗试验中,超表达植株根长长于野生型;在高盐胁迫下发现ZmHSP70-12超表达植株存活率高于野生型;在DTT处理下的萌发试验中,超表达材料子叶展开数高于野生型,由此表明ZmHSP70-12基因在植物受到干旱、盐胁迫及ER应激过程中发挥了一定作用。通过生物信息预测,获得了可能与ZmHSP70相互作用的ZmHOP3,利用酵母双杂交及双分子荧光互补试验证明ZmHSP70-4.1与ZmHOP3在体外及体内发生互作,互作位点发生在细胞质;通过实时定量检测ZmHOP3在干旱和热激胁迫下的表达量,结果显示ZmHOP3在干旱和高温胁迫下其表达量上调,表明该基因可能参与了干旱及热胁迫信号转导的相关途径。综上所述,ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12在玉米响应干旱、高盐等逆境过程中发挥着正调节因子作用。ZmHOP3作为ZmHSP70-4.1的互作蛋白受逆境胁迫诱导表达。本研究为玉米抗逆相关基因的功能性验证,为推动玉米抗逆相关基因功能机制的深入研究及拓展提供了理论基础。