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油菜素内酯作为一种多羟基化的甾醇类激素广泛存在于真菌类,动物,植物中,并且参与调节植物抗逆境(包括干旱,冷害,盐害等)的多种生理反应,许多研究表明BR可通过提高植物抗氧化防护水平来增强植物的胁迫耐受能力。今年来人们对BR信号转导通路中的作用元件进行了广泛的研究,BSKl(BR-signaling kinase 1)是BR信号转导过程中的重要成员,活化的BSK1通过磷酸化下游的BSU1传递BR信号,然而有关BSK1是否参与BR诱导的抗氧化防护的还不清楚。本文以玉米农大108为材料,研究了BSK1在BR诱导的抗氧化防护中的作用。为研究ZmBSK1的亚细胞定位,我们利用基因重组技术,将ZmBSK1全长基因构建到原生质体瞬时表达载体pXZP008上,得到重组表达载体ZmBSK1-YFP.我们一方面将重组载体ZmBSK1-YFP用PEG融合法转化水稻原生质体,另一方面利用基因枪轰击法将ZmBSK1-YFP导入洋葱表皮。以YFP为报告基因,通过激光共聚焦扫描显微镜观察蛋白在细胞中的定位。初步确定ZmBSK1定位于细胞膜中。为研究玉米原生质体中ZmBSK1对于BR诱导的抗氧化防护酶活性的影响。我们用BR处理玉米叶片原生质体,结果显示BR诱导了ZmBSK1基因表达量上升,及抗氧化防护酶SOD,APX活性上升。利用基因重组技术,将ZmBSK1全长基因插入到原生质体瞬时表达载体pXZP008上,构成ZmBSK1-YFP重组载体,并转化玉米原生质体。结果发现：与对照相比,瞬时表达ZmBSK1导致SOD与APX活性显著增强,且BR处理进一步增强了SOD与APX活性。为进一步研究ZmBSK1与BR诱导的抗氧化防护应答的关系,我们建立了双链RNA (double-stranded RNA, dsRNA)瞬时干扰体系。在体外转录合成以ZmBSK1编码区基因片段为模板的dsRNA,用合成的dsRNA转染玉米原生质体。研究发现：ZmBSK1瞬时沉默显著降低了SOD、APX的活性,而且用BR处理ZmBSK1瞬时沉默的原生质体,几乎不能再诱导其酶活性上调。上述实验结果证明了ZmBSK1参与了BR诱导的抗氧化防护应答。为研究在BR诱导的抗氧化防护过程中ZmBSK1与H2O2的关系,本文以H2O2处理原生质体,结果显示H202处理诱导了ZmBSK1基因表达量显著上升,且ZmBSK1瞬时沉默结果显示ZmBSK1也参与了玉米原生质体中H2O2的积累。为进一步研究ZmBSK1对H2O2的影响,我们对NADPH氧化酶基因表达进行了分析。结果显示,外源BR处理处理5min时能显著上调ZmrbohA-D4个基因的表达,10min时的表达量进一步增加,瞬时表达ZmBSK1后, ZmrbohA-D表达量都显著上调,加入外源BR处理能使其表达量进一步上升；而瞬时沉默ZmBSK1后,ZmrbohA-D表达量都显著降低,外源BR处理虽能使其表达量略有上调,但却不能使之恢复到对照水平。这些结果表明,ZmBSK1通过上调NADPH氧化酶基因表达影响BR诱导的玉米原生质体中H202的积累,形成H2O2积累的正向放大环。综上所述,我们的研究表明ZmBSK1定位在细胞膜上,参与BR诱导诱导的抗氧化防护过程,在此过程中ZmBSK1可能通过调节NADPH氧化酶基因表达参与了BR诱导的玉米原生质中H202的积累。