苹果在其生长周期中要经历各种逆境胁迫，这对苹果的产量和质量造成了严重影响。钙依赖蛋白激酶(CDPKs)作为一类重要的钙感受器，对植物生长发育及逆境胁迫下胞内钙信号的感知和解码过程发挥重要作用。在拟南芥、烟草、水稻等植物中已被报道钙依赖蛋白激酶参与调控植物对生物和非生物胁迫的响应过程。本研究克隆并分析湖北海棠(Malus hubehensis)CDPK基因MhCPK1在不同组织及逆境胁迫下的表达模式，从‘红玉’苹果(Malus×domestica)克隆了与其高度同源的MdCPK1a基因，分别构建了MdCPK1a-GFP融合表达载体和植物超表达载体，转化本氏烟草(Nicotiana benthamiana)，对其亚细胞定位和基因的功能进行了研究。主要研究结果如下:　　1、根据‘金冠’苹果基因组数据库中已经公布的(MDP0000153100)基因序列设计全长引物，以湖北海棠叶片RNA反转录后得到的cDNA为模板，从湖北海棠中克隆了MhCDPK基因。该基因与MDP0000153100同源性很高，因此命名为MhCPK1。MhCPK1放阅读框长度为1701bp，编码566个氨基酸，预测的分子量大小为62.92kDa，等电点为5.24。本文分析了湖北海棠MhCPK1基因在不同组织中的表达特异性及不同逆境胁迫下的表达模式。试验结果表明:MhCPK1在苹果根、茎、叶、花、果实中均有表达，在果实中表达量最高。低温、高温以及斑点落叶病菌可以诱导MhCPK1表达上调，而干旱、高盐及外源ABA处理后，MhCPK1基因的表达量下调。因此可以推测:MhCPK1基因参与调控苹果的生长发育及对非生物胁迫的响应过程，为进一步研究MhCPK1基因功能提供参考。　　2、将去掉终止密码子的MdCPK1a基因编码框与绿色荧光蛋白(GFP)的N末端相连，并利用DNA重组技术构建了35S∶MdCPK1a-GFP-pCAMB1A1300表达载体，将该表达载体导入农杆菌EHA105菌株后，利用注射法将MdCPK1a瞬时表达本氏烟草，通过观察绿色荧光信号发现MdCPK1a定位于细胞核和细胞膜中。　　3、以异源表达MdCPK1a的转基因烟草株系为试材，进行非生物胁迫和生物胁迫处理，探究转基因烟草的抗逆性。结果表明:干旱和高温胁迫处理后，野生型和转基因烟草株系表型无差异;低温处理10d，恢复生长两周后，野生型植株几乎全部死亡，存活率仅为16.3％，而转基因烟草株系存活高达96.3％、80％、60％，均显著高于野生型;盐胁迫处理25d，恢复生长14d后，野生型烟草叶片黄化，茎纤细，而转基因烟草株系叶片相对较绿，生长粗壮;且转基因烟草株系根和茎干重均高于野生型。转基因烟草株系提高了烟草对赤星病的抗性。因而MdCPK1a在苹果响应生物胁迫和非生物胁迫中具有重要功能，其中对响应冷害胁迫最为明显。　　4、为了进一步探索MdCPK1a基因在冷胁迫中的响应途径，本研究对低温处理前后转基因烟草与野生型烟草叶片的生理指标进行了测定。低温处理48、72h后,野生型烟草含有较高的MDA含量和电导率;利用组织化学染色法检测到低温处理48h后转基因烟草叶片活性氧含量低于野生型;低温处理48、72h后转基因烟草叶片具有较低的SOD、POD、CAT抗氧化酶活性;并且低温处理后转基因株系活性氧清除相关基因NtSOD、NtPOD、NtCAT表达量及抗逆相关基因NtSPS、NtDREB10C、NtLEA5、NtDREB3的表达量高于野生型;而活性氧爆发基因NtrbohD表达显著低于野生型，表明转基因植株通过增强ROS的清除能力、抑制ROS的积累、调控抗逆相关基因的表达提高抗冷性。