中文摘要：

结合运用多种分子生物学技术，研究外源及内源海藻糖代谢基因在玉米中的表达特性，探索通过提高海藻糖积累改良玉米耐旱性的可能。结果表明，从垫状卷柏克隆的外源基因SpTPS1编码的海藻糖-6-磷酸合成酶具有生物活性，用以转化获得的转基因玉米株系在干旱胁迫条件下可检测出海藻糖积累，并表现为叶片表面蜡质增厚，叶色浓绿，耐旱性增强。从玉米中克隆12个内源海藻糖-6-磷酸合成酶基因，其中3个为假基因，9个的表达呈现组织特异性，茎中表达量最高，叶片中最低，但只有TPS1和TPS5编码的海藻糖合成酶具有生物活性。低温、高盐等胁迫条件可诱导内源海藻糖-6-磷酸合成酶基因的过量表达，以TPS1的诱导表达最为明显，可达非胁迫对照的4～5倍。此外，从玉米中克隆了7个海藻糖-6-磷酸转移酶基因TPP和1个海藻糖水解酶基因Treh，其中TPP3、TPP7和Treh具生物活性。另外还发现，海藻糖-6-磷酸合成酶基因TPS5和TPS7具有海藻糖-6-磷酸转移酶活性。综上所述，玉米具有海藻糖代谢的整套酶系统，但合成酶的活性较低，在非胁迫条件下没有海藻糖积累，但可作为信号分子调节玉米对逆境的应答。