在我国北方生态脆弱区,干旱是制约植物生长的重要障碍因子，探讨菌根共生体在提高植物抗旱性方面的潜在作用及其机理，对于应用菌根技术提高植物对干旱胁迫的适应性具有重要意义。

在模拟试验中，我们通过调节土壤养分状况维持接种菌根真菌处理和不接种处理植株生物量及磷含量相似以控制菌根的间接作用，分析了接种丛枝菌根真菌（Glomus intraradices BGC AH01）对玉米(Zea mays L. CV. B73) 抗干旱胁迫（土壤含水量为6％）的直接影响，通过荧光定量PCR技术分析玉米根系13个质膜水孔蛋白基因和菌根真菌水孔蛋白基因GintAQP1的表达以探讨相关分子机理。研究表明，干旱胁迫下菌根侵染率显著提高，表明植株可以通过菌根共生途径提高对干旱胁迫的适应性；G. intraradices显著提高玉米9个质膜水孔蛋白基因和GintAQP1的表达。本试验为丛枝菌根真菌提高植物抗旱性机理的阐明提供了分子依据。

为证明丛枝菌根真菌在提高植物抗旱性方面的直接贡献，我们首次克隆了丛枝菌根真菌（Glomus intraradices AH01）两个有功能的水孔蛋白基因-GintAQPF1和GintAQPF2。通过毕赤酵母（Pichia pastoris）异源表达试验，我们发现GintAQPF1能提高酵母细胞对1M氯化钾，1M山梨醇和25%PEG的抗性，而GintAQPF2仅能提高酵母在25%PEG中的成活率。另外，我们还发现1M甘油能显著降低转入GintAQPF1和GintAQPF2基因的酵母细胞的成活率。为原位验证异源表达试验，我们通过双重培养体系，获得根外菌丝，并用0.5M氯化钾，1M山梨醇，1M甘油和25%PEG处理菌丝，通过荧光定量PCR，发现GintAQPF1和GintAQPF2基因表达情况与异源表达试验结果相符。此外，我们分析了玉米根部GintAQPF1和GintAQPF2基因表达状况，结果表明，G. intraradices能够通过提高这两个基因的表达来增加玉米抗干旱能力。