干旱、盐害等非生物逆境严重影响作物的产量与品质，钙离子是一种植物细胞内普遍存在的第二信使，其浓度在逆境刺激下会发生波动。植物体内解码钙信号的蛋白分为四大类，其中类钙调磷酸酶B蛋白（Calcineurin B-like proteins,CBLs）是细胞内存在的能够结合Ca2+的一类传感器，可通过与一类称为CIPK(CBL-interacting protein kinases,CIPKs）的丝/苏氨酸蛋白激酶互作来调控逆境应答。钙依赖性蛋白激酶（Calcium-dependent protein kinases, CPKs）也是一类丝/苏氨酸蛋白激酶，并且为植物和一些原生动物所特有。虽然对模式植物拟南芥与水稻的CBL、CIPK、CPK基因家族的研究报道较多，但对其他物种的研究很少。油菜(Brassica napus L.)是与拟南芥同属于芸薹属的、在中国和世界范围内非常重要的油料作物，它们基因组的相似性较高。鉴于油菜籽的产量和品质经常受到环境胁迫，包括干旱、低温和盐害的危害，从分子水平研究油菜响应逆境的钙信号相关基因并阐明其调控的信号网络，并与拟南芥相关结论进行比较，具有理论意义与实践价值。在本研究中，对前期工作中鉴定、克隆的多个油菜CBL、CIPK与CPK基因，采用植物生理学、生物化学、分子生物学以及遗传学等方法，进行了一系列分析，主要有：利用绿色荧光蛋白（Green Fluorescence Protein, GFP）报告基因确定了3个BnaCBL、2个BnaCIPK以及5个BnaCPK的亚细胞定位；利用酵母双杂交检测了6个BnaCBL和17个BnaCIPK的互作，并对其中的一部分互作通过双分子荧光互补(BimolecularFluorescence Complementation, BiFC)进行了验证；选择了6个BnaCBL、12个BnaCIPK基因以及21个BnaCPK基因，对它们在盐害、干旱、冷害、热害、脱落酸（abscisic acid,ABA）、低钾（low potassium, LK）和百草枯（methyl viologen, MV）胁迫下的表达水平分别进行了实时定量PCR分析，发现这些基因可以对多种逆境产生响应，并对BnaCIPK24在拟南芥中进行了功能分析。结论表明油菜的CBL-CIPK以及CPK网络可能处于几种不同的信号通路的交叉位置。同时，还研究了一个全新的拟南芥丝/苏蛋白激酶基因PKSA5在ABA与干旱应答通路中的基本的作用机制，分析了该基因的启动子活性，鉴定了多个与PKSA5互作的逆境应答相关蛋白，发现该蛋白激酶可通过磷酸化下游ABF转录因子参与调控ABA与干旱胁迫响应，是一个有着很好的应用前景的基因。本研究结果表明，CBL和CIPK家族成员可以形成一个动态的复合物从而应对不同的非生物逆境或激素信号传递。对油菜和拟南芥中CBL-CIPK的比较分析突出了它们在功能上的差异和在油菜中研究CBL-CIPK基因的必要性。同时，对于油菜中的CPK基因家族成员的定位和表达模式的研究也为后续的功能与信号转导机制研究打下了基础。本研究中发现的一个调控ABA与干旱胁迫应答的新的PKSA5基因及其分子调控机制的解析，将为作物的抗逆育种提供候选基因与理论依据。