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干旱等非生物逆境是玉米生产的主要限制因素。培育推广耐旱品种是克服干旱威胁最为经济有效的措施。但是,玉米整个物种对水分敏感,耐旱性强的种质资源缺乏,常规育种对耐旱性的改良进展不大,难以满足农业生产的需求。转基因技术可克隆物种间的生殖障碍,转化利用基因其他物种的耐旱基因,为耐旱玉米品种的培育提供了新的途径。矮沙冬青是分布于干旱沙漠地带的超旱生植物,对干旱、盐碱、极端温度等非生物逆境耐受性极强。在前期研究中,课题组从矮沙冬青克隆了液泡膜氢离子焦磷酸酶基因AnVP1,并转化酵母和拟南芥突变体验证其抗性功能。本研究用以构建AnVP1基因单子叶植物表达载体,农杆菌介导法转化玉米胚性愈伤组织,通过筛选、分化再生植株,PCR检测外源基因整合的阳性株系,定量PCR检测AnVP1基因的过量表达,并进行初步的盆栽耐旱性鉴定,试图为耐旱玉米品种培育创造新种质。主要结果如下:(1)将矮沙冬青液泡膜氢离子焦磷酸酶基因AnVP1、玉米泛素启动子Ubiquitin和农杆菌胭脂碱合成酶基因终止子T-nos,成功插入pZZ00026质粒,构建成AnVP1基因单子叶表达载体pZZ00026-Ubi-AnVP1-T-nos,酶切和测序鉴定正确。(2)用表达载体pZZ00026-Ubi-An1VP-T-nos,农杆菌介导法转化玉米自交系C01胚性愈伤组织,经抗性培养基筛选、分化再生、田间除草剂筛选和PCR检测,获得47个T1代株系,其中编号为737、760和765的3个株系阳性率高。(3)实时定量PCR检测表明,AnVP1基因在737、760和765三个T2代株系中过量表达。在16%聚乙二醇6000模拟干旱处理下,AnVPI基因在T2代株系叶片和根系的表达量增高,在760株系的叶片和765株系的根系内显著高于未处理对照,但在其他株系叶片和根系内的表达量未显著高于未处理对照。(4)在16%聚乙二醇6000模拟干旱处理2 d和自然干旱2周后,737、760和765三个T2代株系的萎焉程度明显小于未转化自交系C01。上述结果表明,矮沙冬青AnVP1基因已整合到玉米基因组中,过量表达可明显提高转基因株系的耐旱性。转基因株系经进一步筛选纯合、表型鉴定和安全性评价后,可用于耐旱玉米品种培育。