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促分裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase,MAPK）级联反应是植物生长发育、激素及胁迫的响应信号通路中重要信号网络之一。MAPKKs是其主要成员之一,在该级联反应中位于通路中间、对信号传递起着收集和发散的关键作用的激酶。本实验室前期工作中,对马铃薯（Solanum tuberosum L.）StMAPKKs家族基因进行了鉴定,共鉴定出5个StMAPKKs基因,不同胁迫处理下马铃薯StMAPKKs基因荧光定量PCR结果发现,在干旱胁迫下该基因家族中StMAPKK1基因表达量升高最为显著。所以,本研究旨在对鲜有报道的StMAPKK1基因的调控功能及信号通路上的互作蛋白进行挖掘和解析,以期为深入研究马铃薯抗逆应答反应中的MAPK、MAPKK及MAPKKK信号传导级联系统的分子机理和代谢网络奠定基础。为此,本研究用生物信息学方法对StMAPKK1基因进行了序列和功能分析;使用同源重组方法构建了酵母（Saccharomyces cerevisiae）双杂交系统诱饵载体pGBKT7-StMAPKK1、亚细胞定位表达载体pCEGFP-StMAPKK1以及双分子荧光互补表达载体pSPYCE-StMAPKK1和pSPYNE-StMAPKK1;利用酵母双杂交技术从马铃薯‘紫花白’酵母双杂交cDNA文库经过大量筛选,获得了与马铃薯StMAPKK1相互作用的蛋白质;对筛选出的马铃薯StMAPKK1互作蛋白基因进行了生物信息学基因序列分析及基因功能注释。取得了以下主要研究结果:1.采用生物信息学分析发现,马铃薯StMAPKK1是等电点为5.47的稳定蛋白质和亲水蛋白质,无信号肽和跨膜结构域,含有丝氨酸和苏氨酸为主的蛋白磷酸化位点,含有Protein kinase domain（PF00069）结构域。StMAPKK1基因定位于细胞质中,含有涉及植物激素ABA、GA3和乙烯响应相关、植物逆境胁迫干旱响应、厌氧诱导和损伤应答相关以及光响应相关的顺式作用元件。StMAPKK1基因在组织中表达存在特异性,在生物胁迫BABA和晚疫病病菌处理下,以及非生物胁迫ABA、BAP和水分胁迫处理下基因表达量显著变化。STRING v11.0中共预测出5种StMAPKK1互作蛋白,包括2种StMAPKKK蛋白,1种StMAPK蛋白,1个真核翻译起始因子3的B亚基蛋白以及1个未被鉴定的蛋白质。2.克隆了马铃薯StMAPKK1基因,采用同源重组方法构建了StMAPKK1基因酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-StMAPKK1,并将该诱饵载体转入酵母Y187中,进行检测证明该诱饵载体对酵母菌株无毒性和无自激活活性,可用于进一步酵母双杂交实验。3.采用酵母双杂交方法,使StMAPKK1诱饵蛋白与马铃薯cDNA文库杂交,杂交液共涂布于50个四缺QDO培养基上培养,挑选出直径较大的、呈白色或浅粉色的单菌落406个,通过初步X-α-Gal染色初步鉴定筛选,其中210个菌落在48 h内生长并显蓝色,视其为阳性克隆,阳性率为51.72%。对阳性克隆进行PCR电泳检测和测序,合并重复、冗余测序结果,最终筛选出5种与StMAPKK1互作的蛋白质阳性克隆,分别命名为C1-C5。5种阳性克隆均通过小规模杂交验证互作真实性。4.对StMAPKK1互作蛋白阳性克隆进行测序和Blast比对分析,鉴定得到的5个StMAPKK1互作蛋白基因C1-C5分别为:水解酶（水解O-糖基化合物）、RING-H2亚家族RHE蛋白、氰酸酯酶、ARF GTPase活化因子以及一个含有C2结构域的蛋白。通过生物信息学分析发现,StMAPKK1互作蛋白均为亲水性蛋白,且均含有数量不等的蛋白磷酸化位点。除C2基因可能定位于叶绿体类囊体膜或细胞核之外,其它StMAPKK1互作蛋白基因均定位于在细胞质中。StMAPKK1互作蛋白基因均含有植物生长发育相关、激素和胁迫响应相关顺式作用元件,并在组织表达及生物胁迫和非生物胁迫响应中具有特异性。5.构建了亚细胞定位表达载体pCEGFP-StMAPKK1可以用于后续StMAPKK1基因的亚细胞定位研究;构建了双分子荧光互补表达载体pSPYCE-StMAPKK1和pSPYNE-StMAPKK1,将用于StMAPKK1与其5个互作蛋白双分子荧光互补实验,对上述5对蛋白互作关系进行进一步验证。