甘油磷酸二酯磷酸二酯酶(glycerophosphodiester phosphodiesterase, GDPD; EC 3.1.4.46)是生物体内催化甘油磷酸二酯水解生成甘油三磷酸(G-3-P)及相应匹配小分子的代谢酶,GDPD广泛地存在于原核、真核生物中,可能是磷脂代谢途径中的关键成员酶。然而,植物中关于GDPD研究报道甚少,其生理功能也不清楚。本文旨在研究拟南芥GDPD基因家族的特征,同时对AtGDPD5基因在低磷环境下的功能进行了研究。主要内容包括3个方面：系统分析了拟南芥GDPD基因家族的分类；鉴定了拟南芥GDPD基因家族的表达模式；探讨了拟南芥AtGDPD5基因在低磷生长环境下的功能。取得的结果如下：识别了拟南芥GDPD基因家族及其成员。运用生物信息学的手段分析发现拟南芥基因组中共有13个基因含GDPD结构域,根据GDPD结构域个数及序列的同源性不同,13个基因分为AtGDPD和AtGDPDL两个亚家族。分析鉴定了拟南芥GDPD基因家族的组织表达特性。Northern杂交分析显示,除了AtGDPD4外,所有的拟南芥GDPD基因在花中均有表达,其中AtGDPD3、AtGDPD6、AtGDPDL6和AtGDPDL7在花中特异表达。AtGDPD1主要在幼苗期表达,AtGDPD5在各组织中均有表达。AtGDPDL1和AtGDPDL2表达模式相近,除了根、在其它组织中的表达量均较高,AtGDPDL3在所有组织中都表达。发现拟南芥AtGDPD5的表达被低磷生长环境逆境所剧烈诱导。Northern杂交分析表明,盐或渗透胁迫逆境下AtGDPD5表达不被诱导；低磷环境强烈上调AtGDPD5基因表达。另外,低磷环境也强烈地激活AtGDPD5基因启动子的活性。序列分析显示,AtGDPD5基因启动子中存在2个PHR1转录因子结合的磷应激顺式元件和1个PHO顺式元件。AtGDPD5对拟南芥适应低磷生长环境起重要作用。筛选出了拟南芥AtGDPD5的突变体atgdpd5-1;分析atgdpd5-1在低磷环境下的表型发现,突变体根长度明显长于野生型,鲜重也高于野生型的；突变体atgdpd5-1在低磷环境下体内磷水平高于野生型的。