ABC1（for Activity of bcl complex）类蛋白激酶是近年来在植物中发现的一类新的非典型性激酶。自被发现之始，就渐成为人们关注的热点，但植物中该激酶的研究较少，对于其在植物中的功能更相知甚少。本实验室在拟南芥中克隆到一个编码ABC1类蛋白激酶的基因，AtACDO1（ABC1-like Kinase related to Chlorophyll Degradation and Oxidative stress），在对拟南芥和水稻ABC1基因家族成员进行了生物信息学分析和表达模式的整体研究基础上，进一步对拟南芥AtACDO1基因的功能进行了深入研究，着重探讨该基因在叶绿素代谢以及抗氧化胁迫方面的作用，并探究了其可能的作用机理。主要取得了以下结果：　　 1、拟南芥和水稻ABC1类蛋白激酶家族生物信息学分析发现，在拟南芥中该家族有17个成员（AtABC1P1-AtABC1P17）；水稻种有15个成员（OsABC1P1-OsABC1P15）。该家族所有成员在蛋白质序列上含有一个典型的ABC1结构域，并且具有激酶保守的VAVK-like和DFG-like催化基序。所有32个成员在进化上可分为3个亚家族，同时发现水稻和拟南芥成员间的进化关系较各自物种本身成员之间更近。亚细胞定位预测发现该家族成员大多定位于叶绿体或线粒体。　　 2.利用RT-PCR分析了拟南芥和水稻中该家族成员在不同胁迫条件下的基因表达水平。结果显示，在高光下AtABC1P2、AtABC1P5、AtABC1P17、OsABC1P7、和OsABC1P8表达水平上调；而除了AtABC1P2外，几乎所有AtABC1Ps均在高温处理时表达水平下降。AtABC1P15和OsABC1P8表达受ABA诱导，而AtABC1P17、OsABC1P1、OsABC1P2以及OsABC1P13的表达水平被ABA下调。大部分AtABC1Ps受CdCl2短时诱导；而大部分OsABC1Ps在NaCl处理时，表达下调。同时，大部分AtABC1Ps受SA诱导，而OsABC1Ps则对SA没有响应。　　 3、RT-PCR检测了AtACDO1基因在拟南芥不同组织和器官中表达水平。结果表明该基因在拟南芥的根、茎、叶、花、角果等组织中均有表达，且叶片中表达最强。这与利用AtACDO1基因的启动子驱动GUS报告基因的研究结果相一致。AtACDO1-GFP转化植物后提取原生质体，用共聚焦激光显微镜观察发现AtACDO1定位于叶绿体。　　 4、表型分析发现，拟南芥AtACDO1敲减转基因植株（AtACDO1 RNAi）在正常培养条件下叶片泛黄，且叶片长度、宽度以及叶面积变小，但是单位面积叶片鲜重不变。进一步的研究发现，AtACDO1 RNAi株系中叶绿素和类胡萝卜素（新黄质、紫黄质、叶黄素和β-胡萝卜素）含量显著低于野生型，且两种色素者呈一定比例减少，但透射电镜观察叶绿体和线粒体超微结构未发现其在AtACDO1 RNAi株系与野生型有差异。NB-PAGE和蔗糖梯度离心分析光系统复合物，结果发现在AtACDO1 RNAi株系与野生型中二者亦无明显差异。　　 5、不同的生长时期（10、20或30 d）、不同光强（10、40、80或120 μmolm-2s-1）以及不同光质（白光、蓝光、红光以及远红光）条件下，AtACDO1 RNAi植株中叶绿素含量均显著低于野生型；且在生长第10 d、和20 d以及红光下差异最为明显。在黑暗诱导的衰老过程中，AtACDO1 RNAi植株中叶绿素含量显著低于野生型，但AtACDO1敲减转基因植株中叶绿素降解速度较野生型慢。　　 6、在不同光强下培养的拟南芥，AtACDO1 RNAi植株中类胡萝卜素含量在光强为10 μmolm-1s-1时高于野生型，在其他光强下均低于野生型。　　 7、AtACDO1 RNAi株系幼苗在去黄化过程中叶绿素的合成速度与野生型中无明显差异，且在正常生长的植株叶片中叶绿素合成前体Pchlide与野生型间无差异　　 8、AtACDO1 RNAi株系中，编码叶绿素代谢酶的基因，包括HEMC、CHLH、CHLD、DVR、PORA、PORB、PORC、CAO、LH1、CLH2、ACD1和ACD2以及类胡萝卜素代谢基因ZDS和PDS在不同生长时期以及不同光强下的表达与野生型之间均不存在差异，但AtACDO1 RNAi株系中叶绿素酶活性显著高于野生型，且积累降解产物Chlide和Pheide。　　 9、在正常培养条件下AtACDO1 RNAi植株光合放氧速率显著低于野生型，但光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）、光系统Ⅱ实际光化学效率ФPSⅡ、非光化学淬灭（NPQ）以及电子传递速率（ETR）与野生型之间没有差异。在高光胁迫下FV/Fm低于却低于野生型，但光系统Ⅱ恢复略快。　　 10、非生物胁迫处理发现，在NaCl（120 mM）、甘露醇（300 mM）以及葡萄糖（300 mM）处理下，AtACDO1 RNAi株系萌发率与野生型之间没有差异。在120 mM NaCl、120 mM KCl、100 mM KNO3、100 mMNaNO3以及15 μM CdCl2条件下培养的AMCDO1 RNAi、Co1-0和35S：：AMCDO1株系幼苗中叶绿素含量均较正常条件下降低，尤以NaCl和KCl培养条件下最甚。氧化胁迫实验发现，正常条件培养20d左右植株的叶片却对氧化胁迫敏感，体内积累更多H2O2；在连续高光（300 μmolm-2s-1）下培养7d的AtACDO1 RNAi植株叶片坏死情况较野生型严重，其叶片中花色素苷显著低于野生型；且AtACDO1受MV诱导；敲减植株叶片对MV敏感，CSD1，CAT1，GPX3和UTG71C1基因在MV处理下表达下调。