原生质体瞬时表达和RNAi系统业已成为模式植物拟南芥和水稻研究植物基因功能和细胞信号转导组分的有力工具。玉米作为一种重要的农作物，也是植物学研究的一种模式生物，由于遗传转化体系不成熟，其基因功能的研究相对滞后，建立起玉米原生质体瞬时表达和RNAi系统显得尤为重要。因此，本研究一方面试图通过调整传统的PEG(polyethyleneglycol，PEG)法的相关参数来实现玉米原生质体的转化，另一方面结合RNAi技术建立玉米原生质体瞬时RNAi系统。通过比较PEG法和电击介导玉米原生质体的转化发现PEG法比电击介导更容易保持原生质体的完整性，当提高PEG溶液中的甘露醇浓度至0.8M时，PEG法介导玉米原生质体的转化效率可以达到70％左右，成功实现了玉米原生质体的高效转化。此外，体外合成的dsRNA也能通过PEG法转入玉米原生质体中实现对体外报告基因或体内目标基因的特异性干扰，并且这种干扰作用具有明显的浓度效应和时间效应。玉米原生质体瞬时表达和RNAi系统的建立为玉米基因功能研究和细胞信号转导研究带来新的机遇。　　真核生物MAPK级联系统可以在翻译后水平直接磷酸化特定的转录因子激活下游基因的表达，还可以通过转录水平调控下游转录因子基因的表达。本研究选取了酵母双杂交在玉米叶片文库中筛选到的一个可能与ZmMPK5相互作用的转录因子ZmbZIP1进行鉴定，利用体外磷酸化检测、BiFC检测以及玉米原生质体瞬时表达和RNAi系统分析该靶蛋白与ZmMPK5的关系。结果发现尽管ZmMPK5与ZmbZIP1在酵母中能够激活报告基因表达，呈阳性，但进一步的体外底物磷酸化和BiFC实验结果都呈阴性，ZmbZIP1可能不是ZmMPK5直接相互作用的下游靶蛋白。通过原生质体瞬时表达和RNAi系统研究结果则表明，ZmbZIP1位于ZmMPK5信号的下游，并且ZmbZIP1并不反馈调控ZmMPK5的表达。　　碱性亮氨酸拉链(basicleucinezipper，bZIP)类转录因子是植物中一类很大的转录因子家族，广泛的参与高等植物基因表达的调控。本研究通过生物信息学详细的分析了ZmbZIP1的序列表明该基因CDS区编码146个氨基酸，包含2个外显子和1个内含子，属于拟南芥S型家族bZIP转录因子。亚细胞定位分析其位于细胞核，酵母转录激活实验验证其具有转录激活活性，且C端为其转录激活活性所必需。进一步的研究还发现，ZmMPK5、ZmbZIP1正向调控NADPH氧化酶基因（rbohs）的表达，位于其上游，并且凝胶阻滞实验(EMSA)提示ZmbZIP1在体外能与ZmrbohD启动子ACGT元件区域直接结合。以上结果表明ZmbZIP1可能在ZmMPK5调控ZmrbohD产生H2O2中发挥一定的功能。　　此外，ZmbZIP1能够响应各种外源激素和非生物胁迫处理，ZmbZIP1的表达被干旱和乙烯处理上调，被盐和ABA处理下调，并且构建的过表达ZmbZIP1转基因烟草在干旱胁迫下比野生型烟草耐受性强，而在盐胁迫下转基因烟草比野生型更敏感，转基因烟草中胁迫响应基因的表达量比野生型高。综上所述，一条可能的玉米逆境信号通路模型形成，干旱胁迫上调ZmMPK5激活未知转录因子，从而上调ZmbZIP1的表达，进一步上调ZmrbohD产生H2O2信号，提高抗旱性;而ZmbZIP1则可能在盐胁迫和ABA信号中起负调控作用，盐胁迫和ABA下调ZmbZIP1通过未知的途径降低对盐胁迫的敏感性。