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MAPK是丝氨酸/苏氨酸蛋白类别激酶，该级联途径存在于所有真核生物中，在信号传递过程中占据着重要地位。干旱、盐胁迫、低温、金属及激素刺激等环境胁迫能通过MAPK信号途径引发生物体内相应应答反应。本项研究以实验室前期获得的19个小麦MAPK级联途径基因（6个小麦MAPKKK基因、2个小麦MAPKK基因和11个小麦MAPK基因）为基础，系统研究了上述基因应答7种微量元素缺乏(Cu、Fe、Mn、Zn、Cl、Mo、B)和7种植物外源激素(ABA、NAA、JA、ETH、6BA、GA3、SA)特征。进一步对逆境呈明显应答的TaMAPK2B;1和TaMAPK17进行烟草和小麦遗传转化，研究了TaMAPK2B;1介导植株应答和抵御低磷、低氮及6BA的功能。主要研究结果如下: 1、对供试小麦MAPK级联途径基因应答7种微量元素胁迫的表达特征研究表明，TaMAPK17在Mn、Mo、B胁迫、TaMAPKKK;A在Cu、Mn、Zn、Mo胁迫、TaMAP KKK;A3和TaMAPK4在Zn、Cl、Mo、B胁迫、TaMAPKK;6在Cu、Zn、Mo胁迫、TaMAP KKK;1在Cu、Zn、Cl胁迫表达下调;TaMAPKK;1在Cu、Fe、Mn胁迫、TaMAPK1在Cu胁迫、TaMAPK3在Zn、Cl、Mo、B缺乏、TaMAPK9在Cu胁迫表达上调。 2、对供试小麦MAPK级联途径基因应答7种外源激素的表达特征研究表明，TaMAPK2B;1在6-BA处理、TaMAPK17在所有7种激素(ABA、6-BA、NAA、ETH、GA3、SA和JA)处理、TaMAPK4在ETH、GA3、SA和JA处理、TaMAPK9和TaMAPK12在ETH和JA处理、TaMAPK12在GA3处理、TaMAPK12;1在ABA、GA3和SA处理表达下调;TaMAPKKKA;3在6-BA、NAA、ETH和GA3处理、TaMAP KKKA和TaMAPK1在ETH和GA3处理表达上调。 3、TaMAPK2B;1的cDNA全长1651bp，编码551个氨基酸;TaMAPK17的cDNA全长1426bp，编码476个氨基酸。二者编码蛋白均含有TDY保守基序，均定位于胞质与核内，上述基因与短柄草、水稻、玉米等种属MAPK基因在核苷酸水平具有较高一致性。 4、实验室前期研究表明，TaMAPK2B;1和TaMAPK17对低磷、低氮、盐分和干旱胁迫同时应答明显，因此分别构建了融合上述基因的正、反义双元表达载体，采用农杆菌介导的遗传转化技术，进行上述基因遗传转化，获得了烟草和小麦转基因植株。 5、与野生型相比,低磷和低氮下正义表达TaMAPK2B;1植株长势增强，单株鲜干重明显增加，叶绿素含量和光合速率明显提高;反义表达TaMAPK2B;1植株长势较弱，单株鲜、干重以及叶绿素含量和光合速率明显降低。表明该基因在介导植株抵御低磷、氮逆境中发挥重要作用。 6、研究表明，部分SOD、CAT、POD基因和PIN基因在TaMAPK2B;1正、反义株系中的表达发生改变，上述基因可能参与TaMAPK2B;1介导的植株对低磷和低氮逆境的响应过程。 7、低磷处理下，与野生型相比，NtPT3和NtPT4基因在正义TaMAPK2B;1转基因系中表达上调，在反义株系中则下调;NtPT1基因在反义株系中表达下调;低氮处理下，NtNRT1.1.1和NtNRT2.1在TaMAPK2B;1转基因系中表达上调。表明TaMAPK2B;1可能通过对下游磷转运蛋白和硝酸盐转运蛋白基因转录调控，调节植株抵御氮磷胁迫能力。