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我国是世界上玉米第二大生产国,玉米在我国国民经济发展中起到非常重要的作用。目前由于气候条件变化以及灌溉不合理等原因,使得玉米倒伏现象越来越严重,同时大面积的土壤盐渍化导致耕地质量下降,因此提高玉米抗倒伏与抗盐性是目前急需解决的问题。一方面,在玉米栽培中,提高玉米抗倒伏目前应用最多的生长延缓剂是乙烯利,但是乙烯利的使用会造成玉米严重减产。赤霉素在调节节间生长过程中起到很关键的作用,且CPS是合成赤霉素的第一个关键酶。因此本论文对玉米CPS1进行研究,为通过调控CPS1来塑造玉米理想株型奠定坚实的基础;另一方面,ABA是重要的逆境信号转导植物激素,对玉米响应盐渍化等非生物胁迫具有重要的调节作用。在盐胁迫下,超表达AtLOS5基因能调控转基因植株一系列的生理生化反应,从而使其表现出抗盐性。主要结果如下:(1)本研究成功从玉米花粉中克隆ZmCPS1基因,全长为2568bp,编码855个氨基酸,包含DXDD底物催化位点,与其它物种CPSs的氨基酸序列进行比对,同源性大约为50%;该基因在拟南芥和烟草中都定位于质体;本研究构建了超表达35S::ZmCPS1表达载体,同时转化到野生型拟南芥和cps突变体拟南芥ga1-1和ga1-5中,RT-PCR分析表明ZmCPS1均能可在野生型拟南芥和突变体拟南芥中正常表达,Ler::ZmCPS1株系与野生型Ler相比表型没有显著差异,ga1-1::ZmCPS1和ga1-5::ZmCPS1株系均能完全恢复突变体到野生型表型;本研究利用体外细胞工程的方法成功表达并鉴定出ZmCPS1蛋白信号肽为前面的112aa,表达纯化出切掉信号肽且具有活性的ZmCPS1蛋白,进行timecoures 和 kinetics 的研究,最终得出 Kcat=0.25405S-1、KM=0.60173μM 与 Ki=162.74μM;本研究通过CRISPR基因编辑技术成功获得了玉米cps1突变体,得知CPS1在调节玉米节间伸长起到关键作用,cps1突变体表现出严重矮化的表型,能被外源的GA恢复表型。(2)本研究明确了超表达AtLOS5转基因玉米株系的抗盐性:在盐胁迫下各转基因株系中AtLOS5均能上调ABA合成基因的表达与关键酶AO的活性,从而促进ABA的积累;在盐胁迫下超表达AtLOS5能通过调控根中K+、Na+、H+净流速进而使植株体内维持较高的K+/Na+,并且调控其相关基因的表达从而表现出抗盐性;在盐胁迫下超表达AtLOS5能够维持细胞内较高的水势和渗透势并缓和根导水率的下降,调控ZmPIP家族基因的表达使植株体内保持较好的水分状况从而表现出抗盐性。