脱落酸（Abscisic acid,ABA）是植物五大激素之一,在调节植物生长发育及应答逆境胁迫中起重要作用。1963年首次发现ABA,直到2009年,才发现ABA的直接受体PYL（Pyrabactin-likeprotein）,随之陆续证明了丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶 2C（Serine/threonine protein phosphatase type 2C,PP2C）和蔗糖非酵解型蛋白激酶 2（Sucrose non-fermenting protein kinase 2,SnRK2）分别是 ABA 信号途径中的第二和第三信使。在非生物逆境中,植物体内ABA积累并通过信号转导调节抗逆相关基因的表达。与拟南芥、水稻等模式植物相比,玉米基因组不仅庞大而且存在大量重复和重组序列,致使ZmPP2C和ZmSnRK2基因亚家族各成员的结构和功能呈现多样化,这些成员各自又催化众多下游蛋白的去磷酸化和磷酸化,所以ABA信号转导途径的下游呈发散状。以前期研究磷酸化蛋白质组学分析鉴定的238个响应ABA诱导磷酸化水平上调的蛋白质为基础,通过与拟南芥已知SnRK2底物蛋白的序列比对和SnRK2磷酸化保守基序分析,预测其中可能的SnRK2底物蛋白,并通过体外磷酸化检测和酵母双杂交验证与ZmSnRK2亚家族成员的相互作用,以期揭示ZmSnRK2下游的ABA信号转导途径,为进一步解析ABA介导的非生物逆境抗性机制提供参考。主要研究结果如下:（1）从响应ABA诱导磷酸化水平上调的238个蛋白质中,通过与拟南芥已知SnRK2底物蛋白的序列比对和SnRK2磷酸化保守基序分析,预测序列号为XP₀08666965.1、NP₀01183680.1、XP₀08662247.1、NP₀01167942.1、XP₀08656995.1、NP₀01152904.1、NP₀01145831.1、NP₀01149268.1、NP₀01132279.1和NP₀01142137.1的10个蛋白可能为响应ABA诱导的ZmSnRK2 底物。（2）反转录PCR扩增结果,得到ZmSnRK2基因亚家族11个全基因组搜索预测成员其中10个的开放阅读框序列,以及10个ZmSnRK2预测底物蛋白基因其中8个的开放阅读框序列,没有得到ZmSnRK2.9基因以及序列号为XP₀08662247.1和NP₀01152904.1的蛋白编码基因的扩增条带。结合先前的相关报道分析,ZmSnRK2.9可能是丧失表达功能的假基因,玉米ZmSnRK2基因亚家族实际包含ZmSnRK2.1/2/3/4/5/6/7/8/10/11共10个成员。（3）体外磷酸化检测结果,ZmSnRK2.1/2/8/10四个基因分别转化的拟南芥SnRK2.2/3/6三缺突变体原生质体,在ABA诱导下的相对荧光素酶活性显著高于不诱导对照,也都比突变体阴性对照高10倍以上,因此认为ZmSnRK2.1/2/8/10这四个成员可转导PP2C传递的ABA信号,催化下游蛋白的磷酸化。而ZmSnRK2.4/6/7/11四个基因转化的拟南芥SnRK2.2/3/6三缺突变体原生质体,在ABA诱导下的RLA与不诱导对照和突变体阴性对照的差异均不显著,可能不参与ABA信号转导。（4）酵母双杂交实验结果,除序列号为XP₀08666965.1和NP₀01142137.1和XP₀08656995.1的3个蛋白因自体磷酸化不能用酵母双杂交检测其与ZmSnRK2相互作用外,其他5个ZmSnRK2预测底物蛋白中有序列号为NP₀01183680.1 的预测底物蛋白与 ZmSnRK2.1/2/4/5/7/8/10/11 共 8 个 ZmSnRK2亚家族成员存在相互作用,以及序列号为NP₀01167942.1的预测底物蛋白与ZmSnRK2.1和ZmSnRK2.10存在相互作用,鉴定为ABA信号转导途径下游ZmSnRK2的底物蛋白。综上所述,在ZmSnRK2亚家族中,ZmSnRK2.1/2/8/10四个成员转导PP2C传递的ABA信号,催化下游蛋白的磷酸化,而ZmSnRK2.4/6/7/11四个成员可能不参与ABA信号转导。酵母双杂交鉴定的ZmSnRK2下游底物,一个与拟南芥丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶同源,另一个为包含SAM结构域的蛋白。这两个蛋白均涉及许多生理生化过程,说明SnRK2下游的ABA信号转导呈发散状,继续追究的难度会越来越大。