黄花苜蓿（Medicago falcata L.）和紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是重要的豆科牧草,具有营养物质丰富、粗蛋白质含量高等特点,是优质饲用植物。黄花苜蓿抗逆性强,具有耐旱、耐寒、耐盐碱的优良品质,紫花苜蓿产草量高、适应性强,因此它们是天然的基因资源库。钙调素类蛋白（Calmodulin-like protein,CML）是重要的Ca²⁺结合蛋白,在细胞信号转导中发挥重要作用,然而黄花苜蓿及紫花苜蓿中有关钙调素类蛋白的研究还鲜有报道。本研究通过转录组测序技术挖掘黄花和紫花苜蓿中钙调素类蛋白基因,对转录组测序数据分析发现12个特有的预测编码钙调素类蛋白基因,运用农杆菌介导的花序浸染法将基因转入野生型拟南芥Col-0基因组中,获得稳定遗传的转基因拟南芥。本研究对黄花苜蓿的两个基因MfCML29和MfCML1在植物生长过程中的生理功能进行探讨,为苜蓿中钙调素类蛋白的相关研究提供参考。本论文主要结果如下:⑴通过Gateway克隆技术连接12个基因到双元表达载体pGWB605和pGWB617上,利用农杆菌介导的花序浸染法将基因转入野生型拟南芥中,在含草铵膦的抗性培养基上筛选获得稳定表达12个基因的转基因株系。⑵对12个蛋白进行生物信息学分析,其中MfCML29和MfCML1生物信息学预测表明均含有一个EF-hand保守结构域。亚细胞定位结果表明,MfCML29和MfCML1蛋白均定位在植物细胞的内质网上。⑶对MfCML29和MfCML1转基因拟南芥在不同矿质阳离子培养基上进行表型分析,结果表明转基因拟南芥在含不同Ca²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺浓度的培养基上,幼苗生长表型与野生型拟南芥Col-0相比,均无显著差异,但在不同Fe²⁺浓度培养基上存在区别,在低铁条件下,MfCML29和MfCML1转基因拟南芥具有抗低铁表型,转基因拟南芥植株叶片大且颜色比Col-0绿,根长、鲜重显著高于Col-0,由此推测黄花苜蓿钙调素类蛋白候选基因MfCML29和MfCML1参与调控植物Fe营养平衡。⑷为了进一步探讨MfCML29转基因拟南芥低铁敏感表型的机制,测量转基因拟南芥和Col-0全苗Fe元素含量,结果发现转基因拟南芥内的铁含量显著高于Col-0,说明MfCML29参与Fe元素的积累。