水是对植物生长和作物生产力产生重要影响的环境条件。植物细胞能够感知不同的环境信号,在分子和细胞水平、生理和生化水平上对干旱胁迫作出反应。作为第二信使的Ca²⁺是一个对植物细胞生理和响应外界刺激过程中非常重要的调控因子,位于复杂信号通路网络的核心。但是由于感受蛋白的功能冗余或某个感受器可能是植物生长必需的,而功能缺失突变体将不会存活等原因,导致到目前为止只发现了少数几个植物的胁迫感受器。本实验室具有成熟的技术和完备的系统,在已经被鉴定出的渗透感受器OSCA1的基础上,继续利用正向遗传学的方法进行研究,期望我们能够有较高的概率识别植物渗透胁迫信号通路中的关键成分。拟南芥中表达的钙离子探针水母发光蛋白（AQ）检测高渗引起的胞质钙离子浓度变化,建立了2个高渗引起的钙离子响应缺陷型突变体的图位克隆群体,共1200个单株。并利用二代测序获得突变体的连锁染色体,及利用图位克隆技术对SNP突变位点设计引物进行精细定位,得到2个候选基因OSCA2和BST1。完成了候选基因的遗传学验证,并利用分子生物学和荧光检测等技术对候选基因的功能进行了部分研究。其中osca2和bst1的互补材料可以互补突变体的钙离子荧光缺失表型和对高渗敏感的生理表型。同时也发现OSCA2和BST1在拟南芥幼苗根茎叶组织中表达,且可能作为一个膜蛋白,参与拟南芥对干旱信号的感知与响应。综上所述,OSCA2和BST1可能是植物响应干旱胁迫信号途径上的重要因子,对其功能的研究对我们解释相关胁迫诱导的钙信号具有重要意义。