桑树作为家蚕的主要饲料源,在全国范围内得到广泛的种植,对蚕业的发展有着重要的意义。此外,有研究表明桑树在盐碱地、旱地,甚至洪涝地区都有很好的适应性,但是在生态价值方面的研究甚少,因此对其抗逆相关基因和分子机制的研究尤其重要。为了适应环境,桑树自身形成了一套抵御机制,此过程涉及胁迫信号传导,第二信使的传递,以及相关蛋白激酶的参与。钙依赖性蛋白激酶（CDPKs）作为植物中的重要钙传感器,广泛参与调控植物体的生长与发育,病原体防御反应以及生物或非生物胁迫的信号传递过程,目前CDPKs在多种植物,如小麦、水稻中得到广泛研究,但CDPKs在桑树抗逆机理方面还鲜有报道。本研究选取广东桑“粤桑11号”（Morus atropurpurea Roxb.）作为研究对象,探究其钙依赖蛋白激酶MaCDPK1的抗逆功能。研究结果如下:1.应用分子生物学实验技术,从桑叶中克隆了MaCDPK1的全长CDS序列,并进行生物信息学分析,发现该序列可编码573个氨基酸的蛋白质,等电点为5.36。在进化关系中主要与Mn CDPK1、At CDPK1和At CDPK2聚集在第I组,MaCDPK1具有经典的激酶结构域和EF手型结构域,并且中部序列出现多个疏水结构域,具有完整的空间结构,无信号肽,有23个丝氨酸磷酸化位点和12个苏氨酸磷酸化位点。2.构建了MaCDPK1蛋白的重组原核表达载体p ET28a-MaCDPK1,可表达出重组蛋白MaCDPK1,通过PCR定点突变的方法,构建了突变型表达载体pET28a-mMaCDPK1,将MaCDPK1氨基酸序列中的第234位天冬氨酸突变为丙氨酸,用于表达突变型重组蛋白mMaCDPK1。利用E.coli BL21（DE3）菌种对两种蛋白进行原核表达,并通过亲和层析纯化获得了MaCDPK1重组蛋白和mMaCDPK1突变型重组蛋白。激酶活性试验显示MaCDPK1具有完整的酶活性,并表现出Mg2+和Ca2+依赖性,Km为30μM,Vmax为100,000[RLU]/min/μg。而mMaCDPK1并未表现出激酶活性,说明第234位的天冬氨酸对该活性至关重要。3.克隆了MaCDPK1基因起始密码子5’上游1,500 bp,以此作为启动子序列进行顺式作用元件分析,结果显示该序列包含核心启动子元件TAAT-box和CAAT-box,并包含与光、干旱和脱落酸（ABA）等信号相关的响应元件。通过q RT-PCR分析不同逆境胁迫条件（干旱、高盐和ABA）下桑树不同组织中MaCDPK1基因的转录水平,其显示出复杂的表达模式,在不同胁迫中差异显著,结果表明MaCDPK1基因对不同的胁迫信号表现出不同的功能。上述研究,解析了广东桑“粤桑11号”MaCDPK1的基本特点,为其抗胁迫功能提供了理论依据,并为桑树基因工程改良奠定了基础。