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逆境胁迫是目前农业生产中影响粮食产量最重要的因素和挑战之一。通过转基因技术提高作物抗逆性是有效应对逆境挑战的根本途径，而克隆和组建逆境诱导型启动子是进行多抗基因转化从而实现分子育种目标的重要保障。目前，从实践上应用的启动子来看，仍以CaMV35S、玉米Ubiquitin promoter等组成型表达启动子为主，无法实现高效、可控和特异（定点、定时、定量）的调控，而且由35S启动的基因过表达会使转基因植物生长发育产生一些负面效应，如矮化等。而诱导表达型启动子能指导外源基因在植物发育过程中某一特定时间和空间里进行表达，并使目的基因的表达产物在一定时间进行积累，避免了植物营养的浪费，也降低了对植物的不良影响。因此克隆并应用诱导型启动子来启动抗逆基因的表达，在提高植物的抗性方面具有重要意义。本课题组应用基因芯片技术对玉米幼苗在低温和干旱条件下的表达谱进行了分析，获得了逆境胁迫诱导下基因的表达信息。以此为基础，本研究筛选了玉米中受低温、干旱诱导显著表达的蛋白激酶基因（ZmCKS2）和转录因子（ZmCBF3）基因为研究对象，与玉米B73全基因组序列比对、查询了表达基因上游DNA序列。利用特异性引物对ZmCKS2和ZmCBF3启动子进行了克隆，构建了5′-端缺失表达载体，并对其介导的GUS基因在转基因拟南芥中的表达进行了分析；同时利用酵母单杂交技术分离到一个可以和ZmCKS2启动子结合的转录因子，并对其进行了初步的功能分析，主要结果如下：1.通过实时定量PCR结果分析，发现ZmCKS2基因表达受低温、干旱和ABA的诱导。为此，根据ZmCKS2基因编码区的上游序列，设计特异性引物，从玉米基因组中克隆到长度为1853bp的ZmCKS2启动子。对启动子序列在线预测分析发现该序列中含有多种顺式作用元件，如MBS、CE3、TGA-element和ABRE等。2.将ZmCKS2启动子定向替换植物双元表达载体pCAMBIA1301中35S启动子，将其与GUS报告基因融合，通过农杆菌介导的方法转化拟南芥。结果发现ZmCKS2启动子受非生物胁迫（干旱、低温）和不同激素（ABA、 MeJA、SA）的多因素诱导。3.构建ZmCKS2启动子5′-端一系列缺失表达载体，通过农杆菌介导的方法转化拟南芥。结果显示，缺失启动子P1(999)具有最高的基本表达活性，缺失启动子P2(367)是受低温、MeJA和SA诱导的最小的启动子片段。一些顺式作用元件对ZmCKS2启动子受胁迫和激素的诱导起重要作用。通过ABREs功能分析发现，ABRE和CE3元件是ZmCKS2基因的正调控元件，二者需要同时存在才能响应ABA信号并发挥作用；ABRE和CE3元件的作用效果与二者的数量不成正比例。4.通过对ZmCBF3基因启动子5′-端一系列缺失表达载体转化拟南芥功能分析，结果表明ZmCBF3起始密码子上游234bp的启动子序列在各缺失具启动子中活性最强。ZmCBF3启动子活性受低温的诱导，MYCCONSENSUSAT elements(CANNTG)对此启动子在低温下的表达起到正调控作用。同时发现，ZmCBF3启动子在根中具有较强的组织特异性表达活性，这与根特异性表达元件RAV1AAT和ROOTMOTIFPOX1有关。5.利用酵母单杂交技术分离到一个可以和ZmCKS2启动子结合的转录因子，该基因编码区编码174个氨基酸，包含一个由65个氨基酸组成的BED锌指结合域，起于第78个氨基酸终于第142个氨基酸。同源序列比较发现，该基因与其它生物物种的同源性比较低，与烟草、番茄和拟南芥的同源性分别为14.47%，8.48%和4.66%。该基因命名为ZmZBED。经在线软件预测分析发现，该基因编码蛋白没有信号肽，定位于细胞核中。6.通过烟草瞬时表达活性分析，研究了ZmZBED与ZmCKS2启动子的互作。结果表明，ZmZBED是ZmCKS2启动子的正调控因子，可以调控ZmCKS2基因的表达。