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在模式生物拟南芥中研究表明CIPKs家族作为调节钙信号中的一类典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶参与了多种生物和非生物胁迫应答。本论文研究中，我们克隆鉴定了一个拟南芥CIPKs激酶家族成员基因CIPKL。通过启动子活性分析，CIPKL过量表达及cipkl突变体表型分析研究发现CIPKL参与了拟南芥乙烯合成过程。主要研究工作如下: 1.AtCIPKL的启动子活性分析 从拟南芥基因组克隆了AtCIPKL启动子序列，构建了AtCIPKLP∶GUS融合载体并转化拟南芥。启动子活性分析发现AtCIPKL主要在除根尖外的根部表达。将转基因幼苗在不同条件处理下观察GUS活性变化，发现在油菜素内酯(Br)处理下GUS活性减弱，在乙烯利和茉莉酸(JA)处理下GUS活性增强，而在ACC处理下GUS活性未有变化。这些结果说明AtCIPKL在转录水平可能受到多种激素的调控。 2.AtCIPKL过量表达降低了拟南芥对ACC和BL敏感性 获得了AtCIPKL过量表达转基因拟南芥植株，也鉴定了一个AtCIPKL的功能缺失型突变体。通过不同激素处理分析转基因拟南芥表型变化，结果表明与野生型相比AtCIPKL过量表达植株降低了ACC的敏感性，但是AtCIPKL过量表达植株对乙烯活性形式乙烯利的敏感性没有改变。实验分析也表明AtCIPKL过量表达转基因植株表现出对BR敏感性的降低，转基因拟南芥中BR信号通路相关基因表达也发生变化。而拟南芥cipkl突变体对ACC和Br的敏感性增加，相应基因表达也上调。这些结果说明AtCIPKL蛋白可能参与了植物乙烯的合成以及BR激素信号的转导。 3.AtCIPKL转基因植株降低植物乙烯含量并提高叶片中花青素含量 AtCIPKL蛋白对ACC和乙烯利敏感性反应的差异表明其可能参与乙烯合成反应中ACC转化为乙烯的过程。我们利用GC-MS方法分析ACC处理条件下野生型，AtCIPKL过量表达和cipkl突变体植株中乙烯含量变化。实验结果表明在ACC处理条件下AtCIPKL过量表达植株中乙烯含量明显低于野生型和突变体植株，说明AtCIPKL可能作为负调控参与从ACC到乙烯的合成过程。乙烯信号调控拟南芥地上部分花青素累积，花青素含量分析表明cipkl突变体在ACC处理后花青素含量明显高于野生型和AtCIPKL过量表达植株。 4.AtCIPKL筛选拟南芥cDNA文库 为了筛选鉴定AtCIPKL参与乙烯合成及BR信号的互作蛋白，我们以AtCIPKL为诱饵蛋白，筛选了拟南芥酵母双杂交cDNA文库，得到了多个能够与AtCIPKL相互作用的蛋白。这些蛋白多数为转录因子和相关酶类蛋白，其中ACO2是乙烯合成路径中ACC转化为乙烯的催化酶。 5.AtCIPKL与AtACO2蛋白相互作用 为了进一步验证AtCIPKL与AtACO2的相互作用，应用BiFC技术在植物细胞内分析AtCIPKL与AtACO2的相互作用，结果显示在洋葱表皮细胞中检测到黄色荧光，表明AtCIPKL与AtACO2能够在细胞质中发生了相互作用。AtACO2蛋白可能作为AtCIPKL激酶的靶蛋白而被其磷酸化修饰进而降低氧化ACC的能力，最终导致减少乙烯合成。