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为了揭示白芥(Sinapsis alba L.)抗旱性的分子机理,本课题克隆了白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因,并对白这些基因对干旱胁迫的响应及ABA处理下的表达模式进行研究。本研究以白芥为试验材料,实验采用水培法。用PEG6000对白芥幼苗进行模拟干旱处理,又对白芥幼苗添加外源ABA。主要得到了以下几方面结果:1)参照NCBI上已经报道的拟南芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因的CDS序列,用Primer5设计引物。通过同源基因克隆的方法,从白芥幼苗叶片中得到了Ca M1、Ca M2和Ca M3目的基因片段,片段有效长度分别为278 bp、302 bp和273 bp。根据上述序列分别设计白芥Ca M基因的特异性引物,利用RACE技术得到全长c DNA序列(Ca M1 1128 bp、Ca M2 762 bp以及Ca M3 1095 bp),并通过blast对比找出其CDs序列(Ca M1 453bp、Ca M2 453 bp以及Ca M3 450 bp)。用blast及DNAMAN软件对这三个基因进行同源性序列分析,结果显示,白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因与其他物种对应基因的同源性较高,因此推测得到的三个基因为白芥Ca M基因。又通过分析三个Ca M基因的DNA序列特征、核酸二级结构、蛋白二级结构、蛋白三级结构以及蛋白二面角,从结构上证实了克隆所得的Ca M基因的分别为白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因。2)用25%PEG6000模拟干旱胁迫,分别对白芥幼苗处理0 h、2 h、4 h、6h、8 h、12 h、24 h和36 h,每个处理做三个生物重复,处理结束后进行取样(正常培养的白芥作为对照组,取样时间与处理组相同)。分别对这些处理组的白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因进行实时荧光定量PCR,结果表明:三个基因转录表达的趋势基本相同,均表现出先上升后下降的规律,且均在处理时间为8 h时表达量达到最高。说明对白芥幼苗进行短暂的干旱胁迫,白芥以Ca M基因的表达升高来响应逆境条件,随后逐渐适应直至表达恢复。3)为研究白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因与ABA的关系,用100μmo l·L-1的外源ABA处理白芥幼苗,也对白芥幼苗分别处理0 h、2 h、4 h、6 h、8 h、12 h、24 h和36 h,每个处理做三个生物重复,处理结束后进行取样(正常培养的白芥作为对照组,取样时间与处理组相同)。白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因的实时荧光定量结果也与干旱胁迫下表达规律相似。外源ABA处理初期白芥叶片中Ca M基因表达量升高,随着处理时间的加长,Ca M基因表达量下降,说明白芥Ca M基因对外源添加的ABA做出了响应。4)不同浓度的ABA抑制剂氟啶酮(FLU)溶液处理白芥种子后,FLU溶液使白芥三个Ca M基因的表达受到抑制。选取0.01μmol·L-1的FLU溶液处理白芥种子,培养成白芥幼苗后,与正常培养的白芥幼苗相比,外源添加ABA,Ca M基因表达加强;阻断内源ABA合成,Ca M基因表达减弱,充分证明白芥Ca M1、Ca M2和Ca M3基因的表达模式属于ABA依赖型。对正常培养的幼苗干旱胁迫下添加外源ABA,白芥三个Ca M基因的表达量高于只单独进行干旱胁迫,也高于单独添加外源ABA,且以上三种处理Ca M基因的表达量均高于对照组,表明干旱胁迫和ABA对白芥Ca M基因表达起协同作用,可以共同促进基因对胁迫的响应。