1、作為禾本科作物中的C4植物，高粱具有高光合效率和高水分利用率的特點，它適應在高溫和干旱地區(qū)種植，是一個典型的抗旱性較強的作物。全長cDNA文庫包含大量含有完整閱讀框架的基因。構(gòu)建全長cDNA文庫，是挖掘和利用高粱抗旱基因，規(guī)模化克隆和驗證基因功能的重要途徑。本研究的主要結(jié)果如下:
　　1、提取干旱脅迫處理下高粱5個組織的RNA，采用了改良的Oligo-capping方法，構(gòu)建了干旱脅迫響應相關(guān)高粱全長均一化cDNA文庫。文庫的庫容

2、量為2.24×106cfu，插入片段的平均長度大于1kb，重組率為93％。
　　2、隨機挑選了1萬條單克隆進行5'端單向測序，經(jīng)拼接處理得到4337個unigene。對4337個序列進行生物信息學分析，包括GO功能分類、轉(zhuǎn)錄因子分析、KEGG信號通路分析和基因組定位等。GO功能注釋結(jié)果顯示，受外界刺激響應的基因有152個，具有抗氧化活性功能的基因有50個，編碼連接核苷酸的轉(zhuǎn)錄因子的基因有193個、具有電子傳遞活性功能的基因67個。

3、這些基因可能參與植物的干旱響應信號途徑。通過BLASTx程序與植物轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫中的氨基酸序列比對，確定了351個轉(zhuǎn)錄因子。其中ERF家族所占比例最高，為6.8％。WRKY家族基因、MYB_ related家族、NAC家族基因，各占351個轉(zhuǎn)錄因子基因的5.9％、5.1％、4.8％。本研究挖掘到的轉(zhuǎn)錄因子，主要集中在與抗旱響應信號途徑有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子家族中，編碼這些轉(zhuǎn)錄因子的基因可作為功能驗證的候選基因。KEGG信號通路分析結(jié)果表明，在光

4、合組織的碳固定通路中，涉及到磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PPC)、丙酮酸磷酸雙激酶基因(PPDK)等;在過氧化物酶途徑中，涉及到過氧化物酶家族基因（PEX1、PEX5、PEX6等）。全長文庫unigene序列中有4071條序列定位到高粱基因組中，占93.87％。其中，3841條序列定位到基因組中單一位點，說明單拷貝的基因在高粱中所占比例較高。
　　3、采用全長cDNA過表達系統(tǒng)（FOX系統(tǒng)）進行了高粱全長文庫基因的功能驗證。構(gòu)建了

5、高粱FOX系統(tǒng)，通過分子檢測獲得轉(zhuǎn)基因陽性株系。
　　4、分析了玉米抗旱自交系旱21中BIP基因家族的功能。經(jīng)過熒光定量PCR驗證，玉米中ZmBIP1和ZmBIP2基因均受甘露醇脅迫誘導有不同程度的下調(diào)表達。將ZmBIP1和ZmBIP2基因分別轉(zhuǎn)入擬南芥中，過表達ZmBIP1和ZmBIP2基因?qū)е缕浞N子萌發(fā)時期對鹽和甘露醇脅迫的耐受能力減弱，過表達ZmBIP2基因的轉(zhuǎn)基因植株在生殖生長時期對鹽脅迫敏感。推測ZmBIP1和ZmBIP