脂质是细胞膜的基本结构成分,也是生物体内各种物质和能量代谢的基础物质,一些脂质也是生物活性物质或信号分子。脂磷酸磷酸酶LPP可催化PA、LPA、S1P等磷酸单酯脂质而形成DAG、MAG、鞘氨醇等,其底物和产物多数属于生物体内的重要信号分子和脂质代谢中间体。因此,LPP活性的改变将对生物体内脂质代谢和信号转导过程产生重要影响。有关植物LPP的研究相对滞后,本研究拟从突变体分析、遗传互补、细胞学观察和生化特性分析等方面进一步阐明水稻LPP家族中两个参与植物生长发育相关的LPPα2和LPPα5的生物学功能,主要结果总结如下:通过GUS报告基因分析显示LPPα2在各时期和各组织均有表达,并且在生长旺盛的绿色组织表达量较高,说明LPPα2在植株生长发育中的作用。研究发现水稻LPPα2和LPPα5的缺失均导致植株生长发育受阻,并且其突变体的生长缺陷可被各自基因互补。LPPα2的缺失导致株高降低,叶片变窄、变短、细胞变狭长,花粉育性和种子结实率显著低于WT,但其根部生长不受影响。而LPPα5的缺失同样导致株高显著低于WT,但其突变体根生长明显受阻,根细胞长度显著低于WT,且叶片黄化,特别是剑叶。因此LPPα2和LPPα5具有功能的保守性和独特性。通过表达蛋白进行酶活分析,结果LPPα2和LPPα5酶促反应的动力学特征存在明显差异,且两者对底物的选择性也不同,LPPα2可催化PA,对DGPP没有明显催化活性,而LPPα5对PA和DGPP均有催化活性。通过追踪荧光NBD-PA在胞内的转化效应,结果发现LPPα2或LPPα5缺失均导致胞内PA的去磷酸化形成DAG的速率显著低于WT及COM,说明LPPα2和LPPα5缺失均可导致胞内DAG合成受阻。突变体根部细胞对PA转化为DAG受阻程度大于其叶片细胞受阻程度。这些结果说明LPPα2/5缺失导致胞内对PA的去磷酸化明显受阻,进而影响生长发育。此外,磷脂酶D（PLD）是逆境胁迫响应过程中形成PA的主要贡献者。盐胁迫超敏蛋白SOS3响应钙离子信号而参与盐胁迫下的钠离子平衡。前期研究发现水稻磷脂酶PLD（?）1缺失导致植株耐盐性降低,并且PA可与SOS3存在特异性互作。本研究将进一步鉴定SOS3与PA的互作区域和关键氨基酸,通过截短和点突变发现SOS3位于第二个EF-hand结构域中的位于167的精氨酸在PA互作中起关键作用,其突变导致SOS3失去与PA的互作能力,并导致SOS3的质膜定位减弱,细胞耐盐性明显降低。