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促分裂原激活蛋白激酶(MAPK)是细胞内重要的信号分子,它是以蛋白磷酸化的形式将细胞外的刺激信号传递到细胞内,同时特异性地放大信号,并引起细胞反应的一类酶蛋白信号系统。MAPK级联系统具有高度的保守性,包括3种蛋白激酶：即MAPKKK,MAPKK和MAPK,这3种激酶通过各种途径将上游的信号受体和下游的效应器联系起来。MAPKKK是这个磷酸化途径的第一部分,它能够通过磷酸化丝氨酸和苏氨酸残基来激活MAPKK,而MAPKK又通过磷酸化T-loop的苏氨酸和酪氨酸残基来激活MAPK.脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,它在种子的形成、萌发、休眠、幼苗的生长过程中具有重要的调控作用。另外,ABA在植物对环境的胁迫响应中也具有重要作用。大量实验表明,在ABA的信号转导途径中MAPK发挥重要作用,MAPK参与并介导了ABA对胁迫的调控。植物中的MAPK与各种生理、发育和激素反应相关。进一步的研究表明,病原体、伤害、低温、干旱、渗透、高盐和活性氧都可能引起MAPK在转录和蛋白水平及酶活性的改变。实验证明,ABA能诱导H202的合成,而H202作为逆境胁迫应答中的一个信号分子,在逆境胁迫应答中能激活一些MAPK.本研究从棉花cDNA文库中分离得到一个编码MAPK蛋白的基因(命名为GhMAPK6),对该基因的表达及功能等方面进行了分析,取得如下主要研究结果：1.GhMAPK6基因的分离克隆及其编码的蛋白质序列分析从棉花cDNA文库中分离克隆了1个编码MAPK蛋白基因的cDNA,与拟南芥中AtMAPK6的同源性高,因此命名为GhMAPK6。同时,利用PCR技术从棉花基因组中分离了长3907bp的GhMAPK6基因全长序列,通过与cDNA序列比较分析发现,GhMAPK6基因的全长结构由6个外显子和5个内含子组成。序列比较和进化分析结果表明,GhMAPK6基因编码的蛋白属于A类MAPK蛋白。2.GhMAPK6基因在棉花中的表达分析利用qRT-PCR技术,对GhMAPK6基因在棉花组织中的表达模式进行了研究。结果表明,GhMAPK6在棉花组织中呈组成型表达,在各组织中都有表达,其中在根和下胚轴中表达量相对较高。逆境胁迫实验表明,GhMAPK6在高盐和干旱胁迫下,在根中表达水平升高。而且,GhMAPK6表达量随着ABA处理的时间变化而变化,ABA处理1h后该基因表达水平开始升高,到5h时达一个最大值。据此推测GhMAPK6可能参与ABA应答。3.GhMAPK6蛋白定位于细胞质利用eGFP报告基因,构建这个基因ORF区域与eGFP的融合表达载体,研究GhMAPK6的亚细胞定位。将GhMAPK6-eGFP转化棉花下胚轴,获得棉花愈伤组织。利用激光共聚焦显微技术,观察GhMAPK6-GFP融合蛋白的定位情况,结果表明,GhMAPK6定位在植物细胞的细胞质中。4.过量表达GhMAPK6基因能恢复拟南芥T-DNA插入突变体Atmkkl的表型为了研究GhMAPK6基因的功能,将GhMAPK6基因导入T-DNA插入突变体Atmkk1拟南芥,获得转基因植株。通过潮霉素抗性筛选及RT-PCR分析表明,GhMAPK6在转基因拟南芥植株中过量表达。得到纯合体后用于实验分析,结果表明,GhMAPK6基因过量表达能互补和恢复拟南芥Atmkk1的缺陷表型,使该突变体回复到野生型。据此,推测GhMAPK6可能与AtMAPK6的功能类似,参与ABA介导的植物过氧化物酶基因CAT1表达及H202生成的调控。