西南岩溶区分布在我国西南的8个省市,岩溶区水土流失导致石漠化严重,岩溶区石漠化问题现已成为中国西南最严重的生态地质环境问题。对岩溶区适生植物相关基因进行克隆,利用基因工程技术来培育能够适应岩溶区环境的植物是恢复岩溶区植被的重要方法之一,从而对岩溶区石漠化进行修复。华南忍冬作为西南岩溶区典型的经济作物,能够很好的适应高钙的岩溶环境,克隆华南忍冬体内与钙转运相关的基因,通过基因转化来培育能够适应岩溶区环境的植物,这对于岩溶区石漠化修复具有重要意义。实验室前期利用不同浓度的高钙胁迫处理华南忍冬,通过Gene Fishing技术找到3个可能参与植物体内钙离子转运相关的基因片段。本文对这3个基因完整编码框进行克隆,并利用模式生物E.coli BL21及拟南芥对这3个基因进行功能分析。本文取得的主要结果如下:(1)首先,从华南忍冬叶片cDNA中获得ARF1、TUA3和AP4-μ基因的完整编码框,并对三个基因进行了跨膜结构域、蛋白质二级结构、亚细胞定位等生物信息学分析。(2)分别构建了ARF1、TUA3、AP4-μ基因与原核表达载体pET-28a的重组载体,并在E.coli BL21中进行了原核表达分析。结果表明,在高浓度Ca2+条件下,分别转入ARF1、TUA3、AP4-μ基因的菌株与转入pET-28a空质粒菌株相比具有更短的生长迟滞期和较高的生物量。(3)分别构建了ARF1、TUA3、AP4-μ基因与植物表达载体pBinGlyRed3-35S的重组载体,通过农杆菌介导转化模式植物拟南芥,并对转基因植株进行了阳性鉴定。对转基因拟南芥和野生型拟南芥进行高Ca2+胁迫处理结果表明,转TUA3基因拟南芥和转AP4-μ基因拟南芥耐钙性显著增强,而转入ARF1基因对拟南芥的耐钙性影响不大。(4)分别测定了高钙胁迫条件下转基因拟南芥和野生型拟南芥的部分生理指标。结果表明,转TUA3基因拟南芥和转AP4-μ基因拟南芥通过维持细胞内正常水平的叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及维持较高水平的CAT活性,从而使细胞维持较高的细胞质浓度和清除细胞内多余的活性氧,这对于维持细胞内膜系统和酶系统的稳定性非常重要。