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一些工作表明,磷酸肌醇信号途径在高等植物的生长、发育及对环境胁迫反应中发挥重要作用。磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol,PtdIns）是真核细胞中的主要磷脂之一,是细胞中主要的磷脂信号分子的前体。磷脂酰肌醇合成酶（phosphatidylinositol synthase,PIS）以CDP-DG和myo-inositol为底物合成PtdIns,PtdIns以不同方式被磷酸化产生一系列的磷酸肌醇,其中磷脂酰肌醇—4,5—二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-biphosphate,PIP2）可被磷脂酶C（phospholipase C,PLC）水解产生二酯酰甘油（diacylglycerol,DG）和三磷酸肌醇（trisphosphate inositol,IP3）。在动物细胞中IP3刺激细胞内Ca2+的释放,而DG则激活蛋白激酶K（PKC）的活性。与动物系统相比,我们对植物中磷酸肌醇信号途径还不是很了解,目前的工作仅限于相关基因的克隆及功能分析。 玉米（Zea mays L.）是重要的粮食兼饲料作物,产量居世界各种作物之首。克隆玉米重要农艺性状相关基因并且研究其结构和功能,对于阐明植物遗传和发育的分子机制以及禾谷类作物之间的进化关系具有重要意义。本工作首次从玉米中克隆到了分别编码玉米PIS和PI-PLC基因的cDNA序列并进行了功能分析。 玉米磷脂酰肌醇合成酶基因的克隆和功能鉴定 以0.8%（W/V）NaCl处理24小时的玉米黄化苗为材料,构建cDNA文库。选水稻OsPIS基因和拟南芥AtPIS基因的核苷酸序列在GenBank中进行检索得到具有PIS保守序列的玉米EST序列,根据后者设计引物PISF1:5’-TCA TTG CAT TTG CGG TTT GCT ATT C-3’和PISR1:5’-ATG CTT CAT TTG CTG CGC TTC-3’。采用RT-PCR方法得到约0.6kb的DNA片段,测序分析表明该片段含有PIS的保守序列,因此以PISF1和PISR1为引物,采用PCR方法筛选玉米cDNA文库。从cDNA文库中克隆到一个可能编码磷脂酰肌醇合成酶的cDNA序列（命名为ZmPIS）。序列分析表明,该cDNA序列全长1164bp,包含一个648个核苷酸的编码框。推测其编码一个由215个氨基酸组成的蛋白质,计算得其分子量和等电点分别为24kDa和8.79。其起始密码子上游第122-124核苷酸编码一个终止密码子,显示该cDNA序列包含全长ZmPIS编码区。基因组Southern杂交分析表明,ZmPIS基因在玉米中可能有两个拷贝。ZmPIS与其它PIS在核苷酸及氨