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干旱和盐胁迫是影响植物正常生长和农作物产量的主要限制因素。气孔作为植物与外界环境进行气体交换(CO2，H2O等)的重要通道在植物适应环境胁迫中发挥重要作用。随着对双子叶模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)气孔发育研究的逐步深入，人们已经对气孔发育相关基因参与逆境胁迫响应的机制有了初步了解。R2R3-MYB转录因子FOUR LIPS(FLP,MYB124)及其旁系同源蛋白MYB88参与调控气孔的对称分裂以及干旱和盐胁迫响应。而FLP下游直接的靶基因及其作用机制并不是很清楚。在拟南芥中深入研究气孔发育基因参与环境胁迫响应机制的同时，进一步在水稻中研究FLP具有重要的现实意义。 本论文基于FLP的染色质免疫共沉淀-芯片(ChIP-chip)数据，发现B1-型细胞周期蛋白激酶基因的缺失突变体cdkb1;11;2表现出明显的耐干旱与耐盐表型。特异地在气孔中表达CDKB1;1增加了cdkb1;11;2突变体的气孔的密度，并减弱了突变体的耐干旱表型。在盐胁迫响应中，CDKB1并不影响胁迫基因的表达，而是降低了质膜的去极化水平及其激活的ROS含量积累显。 已有研究表明质膜-周质微管途径在响应盐胁迫过程中发挥重要作用。本研究结果发现，在盐胁迫下，cdkb1;11;2突变体中的周质微管稳定性增强。酵母双杂交和pull-down结果显示，CDKB1;1可以与微管结合蛋白MAP65-1在体外互作;BiFC和CoIP结果证明二者可以在体内互作;体外磷酸化实验证明CDKB1;1可以磷酸化MAP65-1和MAP65-2。map65-1-1map65-2-2双突变体可以显著减弱cdkb1;11;2的耐盐性。过量表达MAP65-1和MAP65-2均能显著增加植株的耐盐性，并且CDK非磷酸化突变植株MAP65-1S532A的耐盐性显著高于正常MAP65-1植株。综上所述，CDKB1磷酸化负调控MAP65-1/2参与盐胁迫响应。 进一步，通过观察35S∶GFP-TUB6标记的周质微管动态参数发现，cdkb1;11;2突变体中周质微管的动态性减弱，成束作用增强。另外，对GFP-MAP65-1/2标记的周质微管进行了观察，结果发现在正常条件下，周质微管的生长速率在野生型和cdkb1;11;2突变体中无明显差异，而缩短速率突变体显著低于野生型。在盐胁迫条件下，突变体中GFP-MAP65-1标记的周质微管密度高于野生型。进一步发现，35S∶MAP65-1和35S∶MAP65-2转基因植株的质膜去极化作用显著减低。以上结果表明，盐胁迫通过抑制CDKB1，降低了对MAP65-1/2的磷酸化作用，增加了它们与微管的结合，这种结合增加了周质微管的成束作用及维持了质膜在盐胁迫下的稳定性。 进一步，我们在水稻中获得了拟南芥FLP和CDKB1的同源蛋白，OsFLP和OsCDKB1;1。OsFLP是一个定位于细胞核的R2R3-MYB转录激活因子。它影响了水稻气孔的分化，但并不影响气孔的分裂。另外发现，OsFLP受到干旱和盐胁迫的诱导表达，并且过表达OsFLP显著增加了水稻的耐干旱和耐盐性。进一步实验发现，过表达OsFLP水稻植株促进了气孔的关闭。酵母单杂交实验发现，OsFLP特异地结合气孔开关基因OsNAC1和逆境胁迫响应基因OsNAC6的启动子，并调控它们的表达。综上结果表明，OsFLP参与了水稻气孔的分化，并且通过直接调控OsNAC1和OsNAC6参与干旱和盐胁迫响应。 水稻OsCDKB1;1与拟南芥CDKB1具有88.5％序列相似性，它可以完全互补拟南芥cdkb1;11;2突变体的气孔缺陷、根细胞增殖缺陷和细胞多倍性表型。但降低OsCDKB1;1的表达并没有对水稻的生长发育产生影响。另外，我们还获得了一个水稻周期蛋白OsCYCA2;1。酵母双杂交和pull-down实验发现，OsCYCA2;1与OsCDKB1;1在体外互作，BiFC实验证明两个蛋白在细胞核中相互作用。进一步发现，OsCYCA2;1-RNAi水稻植株中气孔的产生和根细胞的分裂减少，并且细胞的倍性显著增加。过表达OsCYCA2;1可以互补拟南芥cyca2和cdkb1突变体中的单一保卫细胞到正常气孔细胞。此外，OsCDKB1;1-RNAi与OsCYCA2;1-RNAi转基因植株均表现出明显的耐盐表型，而且过表达OsCDKB1;1能减弱拟南芥cdkb1突变体的耐盐表型。以上结果揭示了OsCDKB1;1和OsCYC-A2;1在调控细胞分裂及参与盐胁迫响应中的保守功能。 综上所述，本论文围绕调控气孔发育的R2R3-MYB类转录因子FLP及其下游调控通路，在拟南芥和水稻中展开了深入的研究。本研究阐明了FLP通过下游调控CDKB1参与干旱和盐胁迫响应的机制，以及二者在调控水稻生长发育和响应逆境胁迫中发挥的重要作用，为深入理解气孔发育通路与植物响应环境胁迫提供了理论依据。