钙离子作为重要的次级信使,广泛参与了植物的生理生化过程。钙调蛋白（Calmodulin,CaM）及类钙调蛋白（Calmodulin-like protein,CML）作为Ca²⁺重要的受体,在Ca²⁺信号转导过程中发挥作用。研究表明,CaM及CML在植物的生长发育、抗逆等过程中起着重要的调控作用,而在桑树中的相关研究鲜少报道。本研究基于川桑基因组数据库,利用生物信息学的方法,通过对保守结构域、基因结构及系统进化树进行分析,鉴定得到桑树4个CaMs及42个CMLs基因。在桑树红果二号中克隆了MaCaMs及MaCML1基因,通过肉阜杯盘菌（Ciboria carunculoides）及灰霉菌（Botrytis cinerea）处理的定量结果,筛选得到抗病相关的基因MaCaM2及MaCML1。在烟草中异源过表达MaCaM2及MaCML1,在转基因植株中检测抗病相关基因的表达量,以及植株的感病情况,获得主要的研究结果如下:1、桑树中钙调蛋白及类钙调蛋白基因的鉴定利用生物信息学的方法,在川桑基因组数据库中分别鉴定到4个钙调蛋白（MnCaMs）及42个类钙调蛋白基因（MnCMLs）。其中MnCaMs含有4个EF-hand基序,而MnCMLs含有的EF-hand数目为1-4个不等;基因结构显示,MnCaMs包含一个或三个内含子,且第一个内含子都在Gly₂₆位处产生,而MnCMLs的内含子数目变化较大,且多数MnCMLs没有内含子。系统进化分析表明,桑树中的CaMs及CMLs与拟南芥亲缘关系更近。2、桑树MaCaMs及MaCML1的克隆及生物胁迫下的表达分析在红果二号中克隆了4个钙调蛋白（MaCaMs）及1个类钙调蛋白（MaCML1）,并对其进行组织特异性表达分析。结果表明,5个基因在所有组织中均表达,但其在各个组织中的表达模式不同,其中MaCaM1-1与MaCaM1-2在各个组织中高表达,MaCaM1-1在果中表达量最高,MaCaM1-2在幼叶中表达量最高。亚细胞定位表明,它们在细胞质、细胞膜及细胞核中均有分布。将肉阜状杯盘菌处理红果二号的三个不同时期（早、中、中后期）的桑葚及相应时期的健康桑葚,进行转录组分析。通过热图分析MaCaMs及MaCMLs的表达情况,大部分基因在病果2期及3期出现上调表达。通过灰霉菌处理桑苗叶片,发现MaCaM2/3及MaCML1显著上调表达,且均在24h后达到峰值,而MaCaM1-1及MaCaM1-2表达差异不显著。结合两种不同的生物胁迫处理,选取MaCaM2及MaCML1两个上调表达显著的基因进行后续研究。3、MaCaM2及MaCML1蛋白的功能初探通过原核表达,得到了MaCaM2及MaCML1蛋白。纯化后的目的蛋白用于检测与Ca²⁺结合情况,以EGTA为Ca²⁺螯合剂,MaCaM2为对照,通过SDS-PAGE电泳迁移率发现,与Ca²⁺结合后的蛋白比与EGTA结合后的迁移率快,且MaCaM2与MaCML1迁移率相同。说明MaCaM2及MaCML1结合Ca²⁺构象都发生了变化,且二者结合Ca²⁺的能力相同。以纯化的蛋白处理桑叶及烟草叶片,结果表明,MaCML1能够诱导活性氧积累从而引起坏死反应,相比之下MaCaM2诱导能力较弱。通过构建植物过表达载体,将MaCaM2及MaCML1在烟草中异源过表达,检测阳性转基因植株中,与真菌抗病相关基因的表达情况,其中PR1、PR2、PR10及WRKY12在转基因植株中高量表达。用灰霉菌处理转基因植株叶片与野生型植株叶片,转基因植株中的病斑显著小于野生型植株的病斑,说明MaCaM2及MaCML1能够提高抗病相关基因的表达,进而提高植物对灰霉菌的抗性。