玉米是我国第一大粮食作物。随着全球气候变暖,高温频发对玉米生产造成严重损害。面对高温引起的玉米生产问题,开展耐高温基因功能鉴定及利用日趋重要。钙依赖蛋白激酶（CDPKs）在植物响应环境胁迫的信号转导途径中发挥着重要的作用;NADPH氧化酶（ZmRBOHs）是植物细胞中活性氧（ROS）的主要来源之一,且有研究显示其激活需要其位于细胞质片段的磷酸化;课题组前期研究发现ABA调控H2O2参与了高温胁迫诱导的玉米叶片中热休克蛋白（HSPs）的表达;但在高温胁迫条件下,ABA是否调控ZmCDPK参与NADPH氧化酶、HSPs的磷酸化,由此调控H2O2的产生和HSPs的表达并不清楚。因此,在此研究中,我们以玉米幼苗为主要实验材料,分析ZmCDPKs在玉米耐高温胁迫中的功能及其作用机制。主要结果如下:（1）ZmCDPK7基因被高温显著诱导,且ZmCDPK7定位于细胞质膜上。基于对玉米（cv.B73）基因组序列全面的计算机分析,我们从数据库中筛选出了 40个玉米CDPKs基因。在高温胁迫条件下,发现40个玉米CDPKs基因中ZmCDPK7基因（GRMZM2G099425）的表达水平显著提高。利用ZmCDPK7-YFP融合蛋白亚细胞位点分析证明了 ZmCDPK7定位于玉米叶片细胞质膜上,这为ZmCDPK7具有调控NADPH氧化酶和HSPs的功能奠定了基础。同时ZmCDPK7基因的启动子分析和预测显示,其启动子区域上存在高温以及ABA响应的顺式作用元件。（2）ABA调控了高温诱导的ZmCDPK7及ZmRBOHs的表达。在ABA突变体vp5及其野生型Vp5遭受高温胁迫后,ZmCDPK7及ZmRBOHsR(ZmBOHA和ZmRBOHB在玉米vp5叶片中的表达量显著低于在Vp5中的,显示了 ABA调控了高温胁迫诱导的ZmCDPK7与ZmRBOHs的表达;用CaCl2及Ca2-抑制剂EGTA预处理玉米幼苗后再进行高温胁迫处理,结果显示CaCl2、EGTA预处理分别显著促进、抑制了高温胁迫诱导的ZmCDPK7基因的表达,表明Ca2-调控了高温胁迫诱导的Zm CDPK7的表达。（3）ZmCDPK7调控了高温胁迫诱导的ZmRBOHs、ZmsHSP17.4和ZmHSP70的表达。使用NADPH氧化酶抑制剂DPI预处理玉米幼苗后再进行高温胁迫处理,结果显示DPI预处理对高温胁迫诱导的ZmCDPK7基因的表达无显著影响;在玉米原生质体中分别瞬时过表达、沉默ZmCDPK7后,qRT-PCR分析结果显示瞬时过表达及沉默ZmCDPK7后分别显著促进及抑制了高温胁迫诱导的ZmRBOHs、ZmsHSP17.4和ZmHSP70的表达,表明ZmCDPK7调控了高温胁迫诱导的 ZmRBOHs、ZmsHSP17.4 和 ZmHSP70 的表达。（4）ZmCDPK7互作蛋白的鉴定。酵母双杂交筛库、免疫沉淀-质谱联用（IP-MS）实验,证明了 ZmCDPK7 可以与 ZmRBOHs、ZmsHSP17.4、ZmHSP70 相互作用。这显示了 ZmCDPK7作为一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,可能通过对ZmRBOHs、ZmsHSP17.4、ZmHSP70磷酸化作用激活或增强它们的蛋白活性;后期将继续通过BiFC等技术验证ZmCDPK7与ZmRBOHs、ZmsHSP17.4、ZmHSP70 的互作。（5）ZmCDPK7缓解了高温胁迫对玉米细胞的伤害。在玉米原生质体中瞬时过表达ZmCDPK7后,显著促进了过氧化氢酶（CAT）活性,抑制了高温胁迫引起的玉米细胞中H2O2和MDA的积累。为了进一步验证ZmCDPK7的生物学功能,将ZmCDPK7在拟南芥中过表达,转基因株系OE-5幼苗在遭受高温胁迫后的存活率以及高温胁迫后的恢复能力与野生型相比均明显增加。同时运用CRISPR-Cas9技术对ZmCDPK7基因进行敲除,转基因玉米果穗的籽粒数以及其饱满度与对照组相比均有明显的下降趋势。这些结果显示了 ZmCDPK7能够降低高温胁迫对玉米带来的损伤,提高玉米的耐高温胁迫能力。综上,研究结果表明,ZmCDPK7作为一个关键的蛋白激酶在玉米响应高温胁迫中起着积极作用,这不仅对阐明玉米响应高温胁迫机制具有重要意义,且可为培育耐高温玉米品种提供重要基因资源。