刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）是原产于我国的蔷薇科（Rosaceae）蔷薇属（Rosa）果树,其果实富含营养和保健成分,尤其是积累高含量的维生素C（L-ascorbic acid,AsA）而备受关注。钙调蛋白（Calmodulin,CaMs）和类钙调蛋白（Calmodulin-like,CML）是植物中重要的钙结合蛋白,可特异性结合并传递Ca2+信号,从而广泛参与果树生长发育、逆境响应及品质形成等生物学过程,之前的研究亦发现Ca2+或CaM可参与果实的生长发育及AsA合成调控。本文以‘贵农5号’刺梨为材料,系统鉴定了刺梨CaM/CML基因家族成员,分析其表达特点及其与AsA合成的可能关系,旨在为深入揭示CaM/CML家族成员在刺梨中的生理作用奠定基础。具体研究结果如下:1)刺梨中CaM/CML基因鉴定与生物信息学分析本研究从刺梨全基因组水平鉴定出2个编码CaM蛋白和41个编码CML蛋白的基因,2个RrCaMs均含有4个典型的EF-hand功能域,而41个RrCMLs包含1-4个EF-hand功能域。其中RrCaM2和20个RrCMLs基因无内含子,而RrCaM1及21个RrCMLs基因含有1-6个内含子。染色体定位分析表明,RrCaMs/RrCMLs基因不均匀分布在7条染色体中。系统发育及共线性分析表明,刺梨CaM/CML与白梨（Pyrus bretschneideri）、野草莓（Fragaria vesca）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）之间进化关系密切,刺梨与拟南芥的CaM/CML可分别聚于5个不同的亚类,且刺梨与拟南芥拥有22对直系同源CML基因,而刺梨与野草莓、白梨之间各有2对直系同源CaM基因。2)刺梨CaM/CML基因的时空表达特点及其对植物生长调节剂的表达响应基于转录组数据分析43个RrCaM/CML基因在茎、叶、花和不同果实发育阶段的表达,结果表明,9个RrCaM/RrCML基因在不同组织中表达较低或无表达,5个基因在刺梨果实中表达量较低。进一步的qRT-PCR验证结果表明,RrCML10、RrCML36等7个基因在90天果实中表达量最高,RrCaM1、RrCML24等5个基因在叶中表达量最高,RrCaM2、RrCML1、RrCML11等6个基因在茎中表达量最高,RrCML13等8个基因在花中表达量最高。顺式作用元件预测与外源植物生长调节剂离体处理和田间喷施刺梨果实的试验结果表明,RrCML24和RrCaM2基因启动子区均含有3个脱落酸（Abscisic Acid,ABA）应答元件,ABA可分别诱导其下调和上调表达。RrCaM2启动子区含有1个茉莉酸甲酯（Methyl Jasmonate,Me JA）应答元件,Me JA可诱导其下调表达。RrCML11启动子区含有3个赤霉素（Gibberellin,GA3）应答元件,GA3可诱导其下调表达。3)钙、钙调蛋白与刺梨果实AsA合成的可能关系结合离体饲喂和田间喷施刺梨果实的方法研究刺梨CaM/CML基因表达及其对AsA合成的影响,结果表明,Ca2+可上调刺梨果实RrCaM/RrCML与AsA合成基因表达,并且显著促进AsA积累。Ca2+螯合剂乙二醇双（2-氨基乙基醚）四乙酸（Ethylenebis（oxyethylenenitrilo）tetraacetic acid,EGTA）与钙调蛋白抑制剂（Chlorpromazine,CPZ）处理显著抑制RrCaMs/RrCMLs基因表达并降低了刺梨果实AsA含量。在刺梨果实发育期,外源喷施不同钙相关制剂后,AsA含量与RrCML13、RrCML10、RrCML36以及AsA合成相关基因RrGGP2/3、RrDHAR、RrPMI1表达量以相同变化趋势聚为一类,其中以RrCML13趋势最为一致;在刺梨果实AsA快速积累期（7月中旬）,离体饲喂果实不同钙相关制剂后,AsA含量与RrCaM2、RrCML1、RrCML11、RrCML36以及AsA合成相关基因RrGMP1、RrGME1/2、RrGDH1/2表达量以相同变化趋势聚为一类;表明在刺梨果实发育期及AsA快速积累期影响AsA积累的钙响应机制并不相同,但RrCML36却总在发挥一定的作用。