用钙离子报告基因非侵入式监测细胞内源钙离子实时变化是目前比较常用的钙离子监测方法。而基于传统荧光共振能量转移原理（FRET）的荧光探针具有较高的量子产率,则是目前应用于细胞或亚细胞水平钙离子检测的重要备选实验方案之一。然而,供体荧光基团的激发过程却经常给最终成像过程带来强的背景和荧光信号光漂白等干扰。水母发光蛋白（Aequorin）能够在底物存在的情况下和3个Ca²⁺结合,通过氧化还原反应产生一个波长为469 nm的蓝光光量子,借助这一反应中蓝光光量子的产率与细胞中游离Ca²⁺浓度间存在精确定量关系,研究者可以实时、连续且准确地测量跟踪细胞内的钙离子浓度动态变化情况。然而受限于水母发光蛋白化学发光过程产生的蓝光光量子检测困难等不利因素,目前采用基因工程方法使用该蛋白直接检测细胞内Ca²⁺动态变化时,相关实验的检测效率较低而实验成本较高。这极大限制了水母发光蛋白检测活细胞钙离子动态技术的大规模应用。针对上述技术难题,论文采用转基因方法将水母发光蛋白和GFP蛋白在烟草植株中进行了融合表达,初步建立了应用生物发光共振能量转移技术（BRET）提高植物细胞Ca²⁺动态检测效率的新方法,取得的主要结果如下:（1）构建了一种将apoaequorin-egfp基因融合表达的植物双元表达载体。（2）通过农杆菌介导的遗传转化法将这个融合基因整合到烟草的基因组中,并通过PCR检测、RT-PCR检测以及原生质体BRET荧光检测的方法,确证了目的基因已经整合入野生型烟草基因组中,并且能够正确表达。（3）利用激光共聚焦荧光显微系统和植物活体生物发光检测系统,证实本研究建立的基于BRET技术的钙离子检测系统能够高效监控和捕获植物细胞内源Ca²⁺动态变化。而作为一种研究生物钟的模式生物,蓝藻体内存在一个不同于真核生物的由KaiA、KaiB和KaiC蛋白构成的翻译后核心生物钟。而非转录依赖的过氧化物氧还蛋白（Peroxiredoxin,PRX）节律性标签已经被证实在不同物种间高度保守存在。在成熟的人红细胞中,发现2-Cys PRX蛋白在缺乏转录调控机制的情况下能够保持周期大约为24小时的周期氧化-还原状态循环,而其它PRX家族成员则尚未发现类似的节律性变化。本研究以KaiC突变蓝藻藻株为实验材料,结合Western blot技术,用Anti prdx-SO2/3为第一抗体检测2种Kai生物钟表型异常突变体蓝藻细胞内PRX节律性标签的表型。结果显示:蓝藻细胞内PRX节律性标签的维持与Kai生物钟的功能完整性无关,但Kai生物钟信号输入途径中的某些因子可能会对PRX节律性标签的表型产生扰动。