玉米半乳糖代谢相关酶蛋白基因的克隆及表达

杨海鹏， 曹 丹， 刘小红， 陈 伟， 张红梅， 刘娅娟

(1.山西省农业科学院玉米研究所， 山西 忻州 034000；2.西华师范大学生命科学学院， 四川 南充637000)

玉米(ZeamaysL.)是世界上最主要的三大禾谷类作物之一，起源于中美洲和南美洲的热带和亚热带地区的高地，适宜于较温暖的环境。虽然光照、温度、水分、CO2等生态条件对玉米生长都有影响，但温度始终是影响玉米生长发育的重要因素之一[1]。近年来，随着全球气温的升高及极端高温天气的频发，高温已成为限制作物生产的重要非生物胁迫因子之一。高温胁迫会影响玉米开花、授粉和籽粒灌浆，导致结实率下降，从而降低玉米产量。因此，高温对玉米生产的不利影响越来越受到关注。

玉米开花散粉期，在中国黄淮海地区、西南部分地区特别容易遭遇高温天气，导致玉米花粉活力下降，严重影响玉米的受精结实，玉米产量大幅下降[2]。但是，不同玉米品种对高温天气的耐受性存在差异[3]，当前绝大多数品种都不耐高温，但经过育种家们的努力，现也选育出少量耐高温的玉米品种，如中地88，在散粉期遭遇42 ℃的高温，其花粉活力几乎不受影响。因此，研究玉米花粉耐高温胁迫的分子遗传机制具有重要意义。

半乳糖是动植物体内一种重要的单糖，主要由乳糖分解而来，可以经一系列代谢步聚转换成葡萄糖、果糖或其他小分子物质，从而被细胞吸收利用[4]。体内的半乳糖代谢具有非常复杂的通路，涉及许多的酶和其他小分子辅助物参与。……