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赤霉素是重要的植物激素。最近的研究中发现,赤霉素合成代谢及信号传导中的相关基因参与了植物应答非生物胁迫的过程。为了探究玉米中赤霉素相关合成代谢基因对非生物胁迫的响应,我们对玉米自交系郑58苗期进行了高盐、干旱、低温胁迫处理后的转录谱分析(DGE,Digital Genes Express)。根据DGE分析的结果,初步确定了玉米中赤霉素合成代谢中的GA2ox类基因在低温、干旱和高盐条件下发生转录上调,而GA3ox类基因则会发生转录下调;另一类GA20ox基因则只在低温条件下发生上调。在研究赤霉素代谢相关基因的同时,我们还对与非生物胁迫相关的基因进行了分析,发现DREB/CBF-like基因在这三种胁迫下都发生显著的上调,而MYC转录因子则发生了显著的下调。NAC,bZIP和MYB基因却会产生不同的响应变化。LEA基因与CDPK基因相同,仅在低温胁迫下发生上调。根据转录分析的结果,赤霉素合成代谢参与了玉米的耐受非生物胁迫响应,因此有必要发掘和鉴定玉米中关键ZmGA2ox类赤霉素合成代谢调控基因。我们以水稻、短柄草和高粱中的GA2ox类基因作为参考基因,在玉米中发现了13个ZmGA2ox类基因,并对其进行了相关的基因结构和分类分析。另外,结合已公布的玉米Hapmap Ⅱ中的数据,对已发现的13个玉米ZmGA2ox类基因的遗传多样性进行了分析。结果显示13个基因中均存在不同数量的SNP位点,其中部分SNP位点存在于这些基因的编码区。根据已公布的玉米表达数据(Plant Expression Database,www.plexdb.org),对这13个ZmGA2ox基因在不同的组织中表达状况也做了分析比较。为了进一步确定13个ZmGA2ox基因在玉米耐旱响应的不同作用。我们选择了耐旱性不同的三份玉米自交系材料郑58、B73和丹340进行了苗期干旱处理,并进行了干旱胁迫后生理生化指标的分析和转录变化的分析。qRT-PCR分析发现,干旱胁迫后部分ZmGA2ox基因会发生明显的表达变化,说明ZmGA2ox类基因与玉米耐旱响应相关。在不同材料中,ZmGA2ox1;1、ZmGA2ox3;1和ZmGA2ox9三个基因在干旱胁迫后发生了较为一致的转录变化,有可能是玉米赤霉素合成代谢中响应干旱胁迫的关键基因。通过本研究的开展,初步确定了玉米赤霉素合成代谢调控能够快速的参与耐受非生物胁迫响应。其中ZmGA2ox类调控基因,在玉米耐受干旱胁迫响应的过程中发挥主要作用。这些研究结果为未来确定与耐旱响应密切相关的关键ZmGA2ox基因,并进行候选基因关联分析等工作提供了依据。