植物的生长会受到各种各样的生物胁迫和非生物胁迫的限制,其中生物胁迫（Biotic stress）包括病原菌侵染及虫害,非生物胁迫（Abiotic stress）包括干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫、盐碱胁迫等。在抵御外界胁迫的过程中,植物进化出了应对胁迫的精密、复杂且有效的防御机制,并且进化出了响应不同胁迫的信号转导、转录调控途径。当植物受到胁迫后,质膜和细胞器膜上的感受器感受到胁迫信号,胞外或液泡、内质网等胞内钙库中的钙离子释放进入细胞内,使得细胞质中的游离Ca²⁺(cytosolic free Ca²⁺,[Ca²⁺]_cyt)浓度瞬时升高,破坏[Ca²⁺]_cyt稳态,产生钙震荡,这些信息编码为钙信号,由调节蛋白激酶等解码后激活下游通路,引起一系列的胁迫响应及其生理过程。其中,钙信号能激活NADPH氧化酶产生活性氧（ROS）,ROS作为重要的第二信使参与植物的生长、发育和细胞信号转导,ROS积累损伤植物细胞活性并影响基因表达、新陈代谢、生理、生长及发育等。目前对氧化胁迫诱导的下游通路研究已经较多,而缺少对氧化胁迫诱导的上游钙信号感受机制的研究。本实验利用钙成像系统与荧光指示剂法,通过检测水母荧光蛋白（AEQUORIN）与钙离子结合所产生的荧光强度间接检测胞内钙离子浓度,用H₂O₂处理EMS诱变的稳定表达AEQUORIN的转基因拟南芥突变体库,筛选早期钙信号缺失的突变体,并进一步探究氧化胁迫诱导钙信号的分子机制。目前取得了以下成果:1.通过H₂O₂处理EMS诱变的拟南芥突变体库,结合了imaging表型筛选、信号通路的特异性验证,获得了H₂O₂胁迫下胞内早期钙信号缺失的突变体,其中hic1（hydrogen peroxide induced calcium increase）在H₂O₂处理下,胞内钙信号缺失显著。2.已完成候选突变体hic1与亲本回交后自交第三代（Backcorss F₃ generation,BF₃）的imaging表型筛选,建立突变体回交群体,为基因组重测序做准备。3.完成突变体hic1全基因组重测序,得到了突变区间。用图位克隆法mapping突变基因具体位点,为后期的基因的功能验证做准备。4.用不同浓度的H₂O₂胁迫处理hic1,并选取盐胁迫处理hic1观察根长生长情况,发现盐胁迫下hic1更为敏感。经过以上研究,我们期望能揭示植物感受并应答胁迫上游信号的相关分子机制机制,并且对植物感受氧化胁迫做出全面的解释。