SO2是当前我国大气的主要污染物,对玉米等农作物的危害很大,成为制约作物产量和品质的重要因素之一。针对SO2污染对植物的影响,国际上主要是从伤害症状、伤害机理、生理生化的影响、对生长发育的影响以及SO2与其他污染物对植物的复合影响等方面进行研究。本研究则是从核酸分子方面对玉米在SO2胁迫下ZmpsbA等基因的表达和功能进行了探索分析。首先,应用mRNA差异显示技术,对优良玉米自交系齐319进行了SO2胁迫下的基因差异表达分析,获得有价值的差异表达片段；其次,对表达差异基因片段进行不同条件下的表达分析验证,初步分析其与SO2胁迫的对应关系；然后,利用同源克隆获得差异表达基因全长,通过过量表达和基因沉默技术,对差异表达基因的功能以及其和SO2胁迫的相关性进行分析验证。主要研究结果如下：1.获得的14个差异表达基因片段,其中Zp、D1、D3、D5、D6和D11等6条差异序列有同源序列,其他8条没搜索到。在增强表达的3个差异表达cDNA片段中,Zp与编码光合系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的32kDa蛋白psbA的相似性高达99%；D1与已知编码氨基酸结合蛋白ABP的相似性为82%；D5与已知编码锌指转录因子蛋白DOF相似性为91%。2.对差异基因片段Zp进行特异性表达分析验证发现,该基因在玉米自交系齐319受不同浓度、不同时间段的SO2胁迫后,在mRNA水平上表达量都有明显的升高。在用亚硫酸盐胁迫处理时也得到了相似的趋势。3.通过同源克隆,获得了差异基因片段Zp所在基因ZmpsbA的全长,其有1062个核苷酸组成,编码352个氨基酸。4.对ZmpsbA的进行了转基因工作,获得ZmpsbA过量表达烟草转基因系6个,沉默表达烟草转基因系1个。在对沉默表达转基因系的培育过程中,发现该植株对高温比较敏感,另外其虽能正常开花,果实却出现不育状况。5.通过对ZmpsbA过量表达转基因系的SO2胁迫处理,我们发现转基因系对SO2极为敏感。表型上,转基因系的受伤害程度比野生型对照严重的多；分子水平上,处理前后ZmpsbA的表达量在转基因系和野生型对照中都有明显变化,特别是在处理后24h,ZmpsbA的表达量在野生型对照中呈下降趋势,而在转基因系中则成明显的上升趋势。6.同时对其它多个已知易受胁迫而变化的烟草基因,在转基因系和野生型对照中进行了SO2胁迫处理分析,发现其中某些基因也参与了胁迫响应过程。通过对ZmpsbA研究,发现该基因参与了玉米对8O2胁迫响应的过程。植株的受伤害程度与该基因的表达量的高低和持续时间有密切关系。该基因与其它基因共同参与对SO2的胁迫响应,在此过程中该基因的过量表达会抑制某些抗性基因的表达。此外该基因还可能与光敏强度和育性有密切关系。