干旱是限制玉米生长和发育的主要非生物胁迫之一。培育玉米耐旱品种是克服干旱威胁最为经济有效的措施。但是，玉米对水分敏感，耐旱性强的种质资源缺乏，常规育种方法对耐旱性的改良进展不大，难以满足农业生产的需求。转基因技术可克服物种间的生殖障碍，转化利用其他物种的耐旱基因，为耐旱玉米品种的培育提供了新的途径。 矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)是生长于干旱沙漠地区的超旱生植物，对干旱、盐碱、极端温度等非生物胁迫耐受性极强。在前期研究中，我们克隆到矮沙冬青甜菜碱醛脱氢酶(Betaine aldehyde dehydrogenase gene，BADH)基因AnBADH，并转化大肠杆菌和拟南芥突变体验证其抗性功能。本研究在亚细胞定位、安全性预测的基础上，构建AnBADH基因单子叶植物表达载体，农杆菌介导法转化玉米胚性愈伤组织，通过筛选、分化再生植株，PCR检测外源基因整合的阳性株系，半定量PCR检测AnBADH基因的表达，进行初步的盆栽耐旱性鉴定，为进一步耐旱性鉴定和耐旱品种培育奠定了基础。主要结果如下: (1)AnBADH基因成功插入pCAMBIA2300-35S-eGFP和pTF101.1-Ubi-T-nos质粒，构建成AnBADH基因双子叶植物表达载体pCAMBIA2300-35S-AnBADH-eGFP和单子叶植物表达载体pTF101.1-Ubi-AnBADH-T-nos，酶切和测序鉴定正确。 (2)亚细胞定位结果，AnBADH蛋白作用于细胞质，可能通过渗透调节和细胞质酶活性保护发挥其抗逆作用。 (3)AnBADH蛋白与数据库中的毒蛋白、过敏原及抗营养因子均不同源，表明其对人类的健康不会产生危害。 (4)农杆菌介导法转化玉米自交系“18-599”胚性愈伤组织，经抗性培养基筛选、分化再生和PCR检测，获得6个T1代株系。 (5)半定量PCR检测表明，AnBADH基因在T2代转基因株系中表达。 (6)在干旱胁迫条件下，T2代转基因株系幼苗的萎蔫程度明显小于未转化自交系“18-599”，表明转基因株系耐旱性增强。 上述结果说明，AnBADH基因在转基因株系中的异源表达，可明显提高玉米的耐旱性，所获转基因株系经进一步筛选纯合、表型鉴定和安全性评价后，可用于耐旱玉米品种的培育。
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