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CBL(calcineurin B-like protein)是近些年来发现的植物所特有的一类钙调磷酸酶B类蛋白,与其靶蛋白CIPK(CBL-interacting protein kinase)相互作用一起在植物应答逆境胁迫的信号转导过程中发挥着非常重要的作用。本实验室前期通过同源克隆得到ZmCIPK23序列。发现其与ZmCBL1,4,5,9具有相互作用。根据拟南芥中的AtCIPK23的功能,推测其可能与低钾响应有关。但在低钾胁迫下ZmCIPK23的表达及其功能并不清楚。因此本研究是以玉米的“郑单958”为实验材料,利用生物信息学及半定量RT-PCR的方法,对玉米的ZmCIPK23及4个ZmCBLs基因在低钾胁迫,外源脱落酸及茉莉酸处理下的表达情况进行分析,并克隆了ZmCIPK23的启动子,构建了Pro-ZmCIPK23与PCAMBIA1391的融合表达载体,此外还克隆了ZmCIPK23基因的全长,构建了ZmCIPK23与pRI-101的过表达载体,为其功能研究奠定基础。目前已获得如下结果:(1)分别对长至五叶期的玉米幼苗进行低钾胁迫处理,对长至两叶一心期的玉米幼苗进行外源ABA及JA的处理,设计ZmCIPK23和4个ZmCBLs的特异性引物,采用半定量RT-PCR对低钾、ABA及JA处理下ZmCIPK23和ZmCBLs的表达情况进行分析,发现ZmCIPK23及4个ZmCBLs基因在叶片和根中的表达模式是不同的。低钾胁迫下,ZmCIPK23在叶片和根中的表达量都在8天时达到最大值。叶片中,ZmCBL1及ZmCBL9的表达基本上没有变化,整体而言ZmCBL4,5的表达量较低。根中ZmCBL1,4,5,9的表达量也是在8天时达到最大值。ABA处理下ZmCIPK23在叶片和根中都是从2h开始表达量显著地升高,6h时表达量达到最大值。JA处理下ZmCIPK23在叶片中是从3h开始表达量显著地升高,6h时表达量下降,之后表达量又升高。在根中,ZmCIPK23的表达量从12h开始显著地升高,24h时表达量达到最大值。ZmCBL1,4,5,9在ABA及JA的处理下表达量变化没有低钾胁迫明显。结果表明它们均被不同程度的诱导表达且低钾胁迫下的表达差异最为显著。(2)为了进一步明确ZmCIPK23的表达情况,设计特异性引物,以玉米的gDNA为模版,PCR扩增得到1228bp长的ZmCIPK235,端上游的启动子片段。顺式作用元件预测分析表明该基因启动子区域具有热响应、光响应、激素相关、细胞周期调控、发育相关及其它功能未知的调控结构域。进一步构建Pro-ZmCIPK23与PCAMBIA1391的融合表达载体,经HindⅢ和EcoRⅠ双酶切验证,表明重组的融合载体构建成功。为进一步通过启动子活性分析ZmCIPK23的表达奠定基础。(3)设计特异性引物,以玉米的cDNA为模板,PCR扩增得到1350bp的ZmCIPK23全长。利用在线工具(http://www.plantgdb.org/)分析得知ZmCIPK23基因含有9个外显子和8个内含子;蛋白结构分析,表明ZmCIPK23具有CIPK所共有的N端激酶结构域及C端NAF结构域。构建ZmCIPK23与pRI-101的过表达载体,经XbaⅠ和BamHⅠ双酶切验证,表明重组载体构建成功,为研究其功能提供了材料。