朱芳芳，董亚辉，任真真，王志勇，苏慧慧，库丽霞，陈彦惠

过表达提高玉米苗期抗旱性

朱芳芳，董亚辉，任真真，王志勇，苏慧慧，库丽霞，陈彦惠

河南农业大学农学院/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室，郑州 450046

【】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因，通过转基因功能验证和转录组分析，解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制，为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。以玉米自交系B104（WT）为背景材料，利用农杆菌介导方法构建过表达转基因株系（-OE）；通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测，以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况，鉴定阳性植株和株系；以WT和-OE转基因株系为材料，通过干旱处理（20% PEG6000），进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定，验证的抗旱功能；通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析，鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes，DEGs）；结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析，初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因，利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置，然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。通过玉米遗传转化获得12个转化事件；T3代中，能同时检测到标记基因和目的基因的植株有458个，实时荧光定量PCR检测结果表明，-OE中的表达量显著高于WT，株系3和株系8表达量最高，将其自交获得T4代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下，-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT，说明玉米中过量表达赋予玉米更高的耐旱性。……