玉米作为旱生作物,其耐涝性较差,幼苗时期对水涝胁迫十分敏感,水涝胁迫会严重影响玉米生长发育,导致玉米生长发育不良,严重减产。本研究用尼加拉瓜大刍草改造的人工合成的新型材料08-641I-1,与其轮回亲本玉米材料,自交系08-641为对照,在苗期时进行为期14天的水涝处理。在水涝处理后的不同时间段对其生理和形态指标进行观察测定;同时对其两种材料的水涝胁迫调控机理进行研究比较。主要研究结果如下:1.新型材料08-641I-1和自交系08-641分别再其水涝处理后0d、1d、2d、3d、5d、7d、10d、14d进行样品采集测定,发现水涝处理后,两种材料均出现叶片枯萎发黄情况。新型材料08-641I-1与自交系08-641相比,其叶片枯黄速度慢于自交系08-641,根系生长情况优于自交系08-641。在水涝处理后,两种材料的根系面积、根系总长度、根尖数、根系活力、叶面积、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量均呈上升趋势,且新型材料08-641I-1均高于自交系08-641;两种材料丙二醛含量呈下降趋势,且新型材料08-641I-1显著低于自交系08-641。2.进行了新型材料08-641I-1和自交系08-641水涝胁迫的转录组分析。对两个材料同时水涝处理和正常浇水0h、1h、3h、6h、12h、1d、3d、7d进行转录组测序。本次转录组测序共90个库,每个库的测序量在24-27百万Raw reads,过滤后的clean reads为23-25百万,其中64%以上的reads均可以与玉米基因组相匹配,69%以上的reads均可以与玉米基因序列相匹配,每个样品Phred数值大于30的均在90%以上,GC含量均大于50%,参考基因组匹配率最低为64.91%,基因匹配率最低为69.99%。对其进行差异分析,在淹水12h,新型材料08-641I-1和自交系08-641差异表达基因表达均达到最多,自交系08-641为3995个(2938个上调,1057个下调),新型材料08-641I-1为2832个(1905个上调,928个下调)。水涝处理后,DEGs均被富集到“代谢途径”(Metabolic pathway,ko01100)、“糖酵解/糖异生”(Glycolysis/Gluconeogenesis,ko00010)、“类黄酮生物合成”(Flavonoid biosynthesis,ko00940)和“次生代谢产物的生物合成”(Biosynthesis of secondary metabolites,ko01110)中,且“代谢途径”(Metabolic pathway,ko01100)和“次生代谢产物的生物合成”(Biosynthesis of secondary metabolites,ko01110)中富集到的基因数量较多。3.水涝胁迫会提高玉米类黄酮途径中关键酶CHS、CHI、F3H、FLS、DFR和ANS转录水平,且新型材料08-641I-1的转录水平均高于自交系08-641,其受到水涝胁迫后,类黄酮物质合成量高于自交系08-641,其耐涝性强于自交系08-641。玉米类黄酮途径是新型材料08-641I-1抵御涝害的重要机制。4.玉米前期受到水涝胁迫时,积累GST基因表达量,从而抵抗水涝胁迫,随着水淹时间过长,玉米对淹水耐性达到饱和,GST基因表达开始下降。在整个淹水过程中,新型玉米08-641I-1的GST基因转录组水平均几乎都高于自交系08-641。GST在玉米受到水涝胁迫时,表达量的升高有助于玉米对水涝胁迫的抵御。5.玉米通过增加ADH基因表达水平,从而抵御其受到的水涝胁迫。新型材料08-641I-1 ADH基因转录水平高于自交系08-641,新型材料08-641I-1通过更高的ADH基因表达量来更好的适应水涝胁迫。6.淹水情况下,新型材料08-641I-1 GAPDH转录水平显著高于自交系08-641,推测新型材料08-641I-1有较自交系08-641更强的厌氧耐受能力,从而更好地适应水涝胁迫。