光敏色素作用因子PIFs属于转录因子b HLH家族中的一个亚家族成员,作为细胞内的一个信号中心,PIFs转录因子汇集了多个信号通路,在植物生长发育中起到重要作用。目前关于PIFs转录因子在抗旱中作用的研究还比较少,在其他植物中还没有PIFs转录因子参与抗旱机制的报道。本研究克隆了两个玉米PIFs转录因子基因ZmPIF1和ZmPIF3。定量表达分析表明ZmPIF1和ZmPIF3基因能够被PEG和ABA处理诱导表达。推测ZmPIF1和ZmPIF3可能参与干旱胁迫应答和ABA信号途径。为了进一步验证ZmPIF1和ZmPIF3的基因功能,分别构建了ZmPIF1和ZmPIF3水稻过表达纯合植株。通过营养液和土壤中分别胁迫处理转基因水稻,发现ZmPIF1和ZmPIF3基因能够通过调节气孔开闭,降低蒸腾速率,从而显著增强转基因水稻的节水耐旱性。萌发和萌发后幼苗分别用ABA处理,结果发现无论是萌发还是萌发后转基因水稻对ABA超敏感,且转基因水稻内源ABA含量没有变化,推测ZmPIF1和ZmPIF3参与了ABA信号通路。对转基因水稻收获时农艺性状进行初步的统计分析,统计结果显示ZmPIF1和ZmPIF3基因对水稻的产量性状并没有产生不良的影响。上述结果表明玉米ZmPIF1和ZmPIF3基因具有抗旱功能,ZmPIF1和ZmPIF3转录因子参与ABA依赖途径的信号通路,调节气孔开闭,降低蒸腾速率,产生节水抗旱功能,且基因具有抗旱功能的同时不会降低作物产量,具有应用价值。