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玉米是世界上重要的粮食、饲料和能源作物,也是我国种植面积和产量第一大谷物。甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)是我国北方地区玉米矮花叶病的主要病原,给玉米生产带来巨大的损失。目前,有较多的研究从转录水平和蛋白水平上开展。但作为基因表达调控另一个重要环节,翻译,由于缺少有效的研究工具,其研究进展相对滞后。本研究在玉米中建立起适用于翻译调控研究的核糖体图谱技术,并利用核糖体图谱技术从翻译水平分析了健康的、SCMV侵染的以及干旱处理后的玉米幼苗全基因组水平表达调控。本研究结合核糖体图谱技术和RNA-seq技术,首先系统研究了玉米全基因组水平的翻译调控。结果发现翻译调控在玉米中广泛存在。而不同翻译效率的基因,其转录本序列长度,GC含量以及最小自由能都存在差异。利用核糖体图谱数据,本研究首次在玉米中系统分析了基因编码区(coding DNA sequence,CDS)上游开放读框(upstream open reading frames,uORFs)。玉米幼苗中,我们检测到2558个基因中共3063个uORF翻译。uORF翻译明显抑制下游基因的翻译。根据系统叶发病症状的变化,SCMV侵染过程可分为6个阶段。转录水平和蛋白水平分析显示不同发病时期的病毒积累持续增加。为了研究SCMV侵染后玉米翻译水平的变化,本研究收集SCMV侵染的发病叶片,构建核糖体图谱文库。分析测序结果发现,约2.5%的片段来自SCMV,并且几乎所有片段都比对到SCMV正链。其中,99.7%的SCMV片段比对到编码区,这一比例高于玉米中的97.5%。分析了对照和发病样品间的差异表达基因。结果发现,SCMV侵染引起玉米光合作用途径中光反应和卡尔文循环途径相关基因在翻译水平的表达明显下调。玉米抗病防卫系统相关基因的翻译在SCMV侵染后呈现复杂的变化。基因沉默、超氧化物歧化酶、钙离子信号途径以及编码蛋白酶抑制剂的病程相关途径的基因可能参与玉米对SCMV的防卫反应。干旱是玉米在自然环境中面临的最主要的非生物胁迫之一。利用核糖体图谱技术和RNA-seq技术,我们比较了干旱胁迫后玉米在转录水平和翻译水平上的变化。结果显示,干旱胁迫后,玉米翻译水平和转录水平的变化整体相关(R2=0.69)。但超过一半的基因转录水平和翻译水平的变化不同步。进一步分析显示,基因序列的组成参与调控翻译水平和转录水平的变化。本研究在首次建立起了玉米核糖体图谱技术体系,为翻译调控研究提供了一种全新的研究工具。利用核糖体图谱技术揭示了玉米全基因组水平翻译调控的概貌并系统分析了 SCMV的侵染和干旱处理对玉米基因翻译的影响,为揭示胁迫条件下植物基因表达调控的分子机制奠定了基础。