干旱、低温和盐渍等非生物胁迫是影响植物生长发育的重要因素，植物在受到这些胁迫信号刺激后，会产生一系列响应蛋白来保护细胞代谢，而脱水素（dehydrins）属于胚胎发育晚期丰富蛋白（late embryogenesis abundant proteins，LEA）的第2家族成员。它具有高度无序结构，可在植物种子发育晚期或植物受到干旱、低温和盐渍或ABA处理时大量表达。脱水素具有广泛的生物学功能，如防止细胞脱水；结合到含有酸性磷脂的膜脂囊泡上以稳定细胞膜；结合金属离子；清除羟基自由基；防止脂膜过氧化和保护冷敏感性酶活性；直接参与植物的冷适应过程或作为分子伴侣等。　　 本研究从玉米叶片中分离到2个脱水素基因ZmDHN2b和Rab17，并通过over-lap PCR的方法获得了Rab17突变及缺失片段。利用Northern blot和Western blot方法，研究了在各种非生物胁迫条件下ZmDHN2b转录体与蛋白的表达情况。并对获得的T2代转基因烟草纯合体，在逆境胁迫条件下进行种子萌发、根系伸长以及各种生理指标的测定。主要结果如下：　　 1.通过RT-PCR的方法从玉米叶片中分离到2个脱水素基因ZmDHN2b（GenBank注册号：FJ436407）和Rab17（GenBank注册号：DQ851590）。蛋白序列分析发现这2种蛋白具有高亲水性。同源序列比较发现，ZmDHN2b编码的蛋白序列与水稻、大麦、拟南芥中的SK3型脱水素序列同源性最高；Rab17与大麦中的多个Y2SK2型脱水素具有较高的同源性。　　 2.对玉米幼苗进行干旱、高盐、低温、H2O2及ABA处理，提取叶片总RNA进行Northern杂交，结果表明，正常生长状态下ZmDHN2b仅有极少量表达；以上各种胁迫均能诱导ZmDHN2b基因的表达。其中低温和高盐对玉米ZmDHN2b基因的表达影响最为明显，能迅速诱导ZmDHN2b表达且在48h内有2个表达高峰；在48h内ZmDHN2b基因的表达受ABA、干旱、H2O2诱导持续升高，H2O2诱导效果最弱。低温处理条件下，ZmDHN2b主要在茎和叶中表达，根中表达量较低。　　 3.构建了原核表达载体pET-ZmDHN2b，并在大肠杆菌BL21中表达融合蛋白，诱导纯化后免疫小白鼠，制备抗体。过表达ZmDHN2b并没有提高大肠杆菌对各种胁迫的抗性。Western杂交分析表明，ZmDHN2b蛋白在玉米幼苗叶片中受低温诱导，且检测到2条特异条带，可能存在翻译后修饰作用。　　 4.构建了表达载体pROKⅡ-ZmDHN2b，转化烟草（NC89）。分别在基因组、mRNA和蛋白质水平上鉴定了6个株系的转基因烟草。以表达量高的T2-6、表达量中等的T2-7、表达量低的T2-14株系作为后续研究对象。　　 5.低温条件下，过表达ZmDHN2b基因的转基因烟草种子比野生型烟草种子萌发率高；干旱和高盐胁迫条件下，过表达ZmDHN2b基因的转基因烟草幼苗与野生型烟草幼苗长势基本一致；低温条件下，过表达ZmDHN2b基因的转基因烟草幼苗比野生型烟草有更好的长势（主根长、叶片数多等）。　　 6.低温条件下，转ZmDHN2b基因烟草的丙二醛含量，电解质外渗以及产生的超氧阴离子自由基（O2-）比野生型烟草低，可溶性糖和脯氨酸含量比野生型烟草高，说明过表达ZmDHN2b基因提高了转基因烟草对低温胁迫的抗性。　　 7.将pBI121-ZmDHN2b-GFP融合蛋白在洋葱表皮细胞中瞬时表达。结果表明，ZmDHN2b-GFP蛋白定位于整个细胞中，在细胞膜边界以及细胞质和细胞核中均有表达。　　 8.利用over-lap PCR方法定点突变Rab17基因片段，使之翻译蛋白中的磷酸激酶结合位点突变（mRab17）或Y片段缺失（dRab17），测序结果表明，已经获得了3种不同基因型片段。将3种基因片段分别转入烟草中，PCR和Western blot结果表明3种片段已经成功转入烟草，且在蛋白水平能正确翻译各自蛋白。　　 9.正常MS培养基上，转3种片段（Rab17、mRab17、dRab17）的转基因烟草种子与野生型烟草种子发芽情况基本相同，但在含有甘露醇或氯化钠的MS培养基上，转Rab17或dRab17烟草种子比野生型烟草种子发芽时间明显推迟；转mRab17烟草种子比野生型烟草种子发芽时间有所提前；转dRab17烟草种子与转Rab17烟草种子发芽时间相同。　　 10.两类烟草幼苗在甘露醇、氯化钠和低温胁迫下生长均受到抑制，但野生型烟草受抑制程度最大，过表达3种基因片段（Rab17、mRab17、dRab17）的转基因烟草幼苗均减轻了胁迫对它们的伤害，且3种基因片段在保护幼苗的贡献上无明显差异。　　 11.渗透胁迫条件下，过表达3种基因片段（Rab17、mRab17、dRab17）的转基因烟草壮苗的丙二醛含量、电导率均低于野生型烟草，光合速率和蒸腾速率均明显高于野生型烟草，说明过表达3种基因片段（Rab17、mRab17、dRab17）的转基因烟草增强了对渗透胁迫的抗性，且3种基因片段在保护烟草壮苗的贡献上也无明显差异。