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在植物细胞的逆境信号转导途径中,Ca2+作为第二信使具有非常重要的作用。当植物细胞受到胁迫刺激时,会产生具有时空特征的Ca2+信号,通过各种Ca2+传感器蛋白识别和解码,激活下游的级联应答反应,导致许多逆境相关基因被诱导表达。类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBL)家族是植物中特有的一类钙结合蛋白,CBL互作蛋白激酶(CIPK)家族是一类依赖Ca2+的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,具有保守的类SNF激酶结构域和NAF基序。CBL/CIPK信号系统被认为在植物逆境应答的信号转导中具有重要作用。水稻(Oryza sativa L.)是单子叶植物中研究最广泛的模式植物,也是世界上最重要的粮食作物,开展水稻CBL及CIKP基因的研究,不仅有助于了解植物逆境胁迫下CBL/CIPK信号网络的机制,而且对水稻及其它作物的抗逆性遗传改良也具有重要的指导作用。本研究根据拟南芥AtCIPK基因家族的氨基酸序列,利用电子克隆的方法,从水稻中分离了12条编码CIPK基因的全长cDNA序列,比较其基因组结构,发现12个基因的内含子、外显子结构差异较大,其中(?)(?)sCIPK3知OsCIPK24基因还存在两种不同的可变剪接方式；氨基酸序列分析表明12个OsCIPK蛋白的序列同源性较高,氨基酸一致性在41.2～78.5%之间,所有OsCIPKs蛋白的N端都具有一个丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶结构域,C端都含有与CBL蛋白互作必需的NAF基序,对水稻幼苗中OsCIPKs基因的表达特征及多种逆境处理下的诱导表达进行了分析,发现高盐、低钾、ABA、汞胁迫、低温和白叶枯病菌等处理条件下,不同OsCIPK的表达特征明显不同,其中OsCIPK2.10、111和14基因等4个基因在上述6种逆境处理下的表达量都明显增加,推测这4个基因可能是逆境应答途径的上游调控因子,参与了多个抗逆信号转导途径。拟南芥AtCIPK24/SOS2已经被证明是耐盐SOS途径中的关键因子,本研究为了证实水稻OsCIPK24在逆境中的功能,将该基因两种可变剪接的ORF分别连接到pCAMBIA1304中,构建了两个过量表达的双元载体,利用农杆菌介导法转化水稻日本晴愈伤组织,经潮霉素筛选和PCR检测,获得了抗性转基因水稻幼苗。目前,OsCIPK24转基因植株的培育和功能检测正在进行之中。对前期利用农杆菌介导法获得的OsCBL8过量表达和抑制表达的转基因株系(T3代)进行目标基因的表达特征测定、农艺性状考察和高盐、干旱和低温等非生物逆境的耐逆性鉴定。半定量RT-PCR结果表明,转正义基因显著增强了植株中OsCBL8基因的表达量,而转反义基因则对内源OsCBL8基因的表达具有一定的抑制作用；在田间生长条件下,16个转基因株系的株高、分蘖数、有效穗数、穗长、百粒重等与对照无显著差异,但每穗实粒数和结实率显著或极显著低于对照,其中5个转基因株系的每穗实粒数和结实率极显著低于对照。获得一个耐盐性增强的转正义基因株系8F12,在150mM NaCl处理10d后,其幼苗根系K+／Na+比显著高于转反义基因株系和对照,茎叶K+／Na+比与转反义基因株系和对照无显著差异；筛选获得一个耐旱性显著增强的转反义基因株系8R14,在20%PEG6000模拟干旱处理2d后,其幼苗丙二醛和脯氨酸含量增幅均小于转正义基因株系和对照。在低温胁迫条件下,转正义基因株系、转反义基因株系、未转基因对照的生长状况,体内丙二醛含量和脯氨酸含量等无显著性差异。