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玉米是重要的粮食、工业原料,是我国和世界主要的农作物之一。然而高温、盐渍和干旱等非生物胁迫已对玉米的生长发育、产量和品质造成了严重的影响,因此,筛选抗逆功能基因并利用这些基因培育新品种已成为作物抗逆遗传改良育种的主要途径。植物在长期的进化过程中形成了多种作用机制来应对各种逆境胁迫。研究发现,转录因子在植物的生长发育及提高植物对逆境胁迫的耐受性过程中起着非常重要的作用。其中,热激转录因子(Hsf)是一类高度保守的广泛参与到植物逆境胁迫反应中的重要成员,目前对其在玉米中的功能和作用机制研究甚少。因此,本研究从玉米自交系B73中筛选、克隆得到了受逆境胁迫诱导的候选基因:ZmHsf04,并结合分子生物学手段对其在高温和盐胁迫应答过程中的功能和作用机制进行了初步的分析,获得研究结果如下:1.通过RT-PCR分析发现ZmHsf04基因受高温、高盐、干旱、低温胁迫及外源ABA诱导表达;组织表达模式分析显示该基因在玉米根、茎、叶、雄穗、花丝、果穗和胚中都有表达,但在茎和叶片中表达量最高。2.通过普通PCR方法克隆得到了ZmHsf04基因。序列分析发现该基因cDNA全长为1074bp,编码357个氨基酸,并且其编码蛋白的相对分子质量为40.50 kD,等电点为4.99;氨基酸序列分析显示其蛋白含有高度保守的DNA结合结构域(DBD),并且含有典型的A2亚家族结构域。3.构建了融合表达载体p1305-ZmHsf04:GFP,并用烟草瞬时表达分析发现Zm Hsf04-GFP融合蛋白定位于细胞核中。酵母单杂交实验结果显示ZmHsf04具有转录活性,区域截断筛选实验发现AHA2是最小的活性结构域,点突变实验结果显示AHA2结构域中的色氨酸(W)并不是主要的功能位点。4.通过农杆菌花序侵染法得到了ZmHsf04过表达转基因拟南芥植株。在正常条件下,转基因株系和野生型对照没有明显的差异;而在逆境处理下,分析发现过表达该基因提高了转基因植株基础和获得性耐热能力以及对高盐胁迫的耐受能力。同时转基因植株中一些胁迫相关基因的表达量明显高于野生型植株,暗示着ZmHsf04基因激活了这些基因的表达。5.在外源ABA处理条件下,发现过表达ZmHsf04基因也提高了转基因拟南芥对ABA的敏感性,暗示该基因可能通过参与ABA介导的信号传导通路提高了植物对高温和高盐的耐受性。