玉米是我国重要的粮食兼饲料作物,在农业生产中占有越来越重要的地位。低温、干旱、盐碱等逆境条件严重影响玉米的质量和产量,其中干旱胁迫是影响玉米产量最主要的非生物胁迫因素之一。据统计,我国玉米种植面积的2/3为旱作玉米。利用转基因技术,建立玉米遗传转化体系,将抗旱相关基因导入优良玉米自交系,培育耐旱玉米品种,以满足社会对玉米的需求。蛋白激酶是一类依赖胞内信使的、在蛋白质磷酸化过程中起中介和放大作用的、帮助完成信号传递过程的酶,它们在植物胁迫信号转导中发挥着重要作用,已发现多种蛋白激酶家族参与调节植物干旱、高盐和低温等的信号转导。本人所在实验室从玉米中克隆了三种蛋白激酶基因即ZmCIPK2、ZmPti1和ZmPti1-1,并证明了这三种基因能够在玉米中被逆境诱导表达,Os07G0622000基因和AK072466基因都是水稻蛋白激酶基因家族的成员,已有的实验结果证实它们与植物抗性密切相关。本研究以优良玉米自交系501、吉444和京24为材料,采用基因枪法和花粉管通道法将抗旱相关基因导入玉米自交系进行初步研究。主要研究结果如下:1.以玉米自交系501的幼胚和愈伤组织作为受体,用基因枪的方法转化pCI-AK072466-hpt和pCI-Os07G0622000-hpt,经过抗性筛选、分化、植株再生、移栽、检测,最后认为幼胚更适合作为基因枪转化的受体材料,501幼胚和愈伤组织两种受体最终分别获得15棵、2棵转基因植株,平均转化率分别为1.67%、0.19%。2.利用花粉管通道法将ZmCIPK2、ZmPti1和ZmPti1-1三种蛋白激酶基因导入玉米自交系吉444,经PCR检测,获得1.33%的转化率。通过对转基因植株T₁代的单株籽粒产量和千粒重进行分析,初步鉴定转基因植株的耐旱性有一定的提高。3.玉米自交系吉444为材料,通过花粉管通道法转化pCI-Os07G0622000-hpt,对T₁代的转基因幼苗在三叶期进行PEG-6000模拟干旱胁迫处理,通过测定叶片相对含水量和叶片细胞离子渗漏率,初步鉴定转基因植株的耐旱性有一定的提高。4.构建了pGreen0229-Os07G0622000-bar植物表达载体,并用花粉管通道法进行了自交系京24转化,最后获得了4个抗除草剂且PCR验证的转基因株系。