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磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)是C4光合途径中固定CO2的关键酶,对C4作物的高光效有重要作用。高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻(高表达转玉米C4型pepc水稻)无论在生理性状,光合指标及产量等性状方面都优于未转基因水稻原种。为了研究C4型PEPC在C3植物水稻中的生理机制,本文以高表达转玉米C4型pepc水稻(PC)和原种Kitaake(WT)为材料,建立了悬浮细胞系,通过外施化学试剂诸如用磷脂酶C抑制剂硫酸新霉素(Neomycin sulfate, NS)、磷脂酶D抑制剂正丁醇(1-butanol),钙及钙的鏊合剂乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸Ethylene glycol-bis(2-aminoethyl ether)-N,N,N’,N’-tetraacetic acid, EGTA),在细胞水平上研究外源因子对细胞内PEPC酶活性以及相关信号分子NO、过氧化氢及钙的影响,结果发现：1、PC和WT悬浮细胞系的建立2,4-D浓度为2mg/L,6-BA浓度为1mg/L,通过3次继代培养(2,4-D浓度2-0.5mg/L,6-BA浓度为2-0.2 mg/L, ABA浓度为1 mg/L),依次减低外源激素的施用,可获得颗粒状且分散的愈伤组织,转移到液体培养基(2,4-D浓度0.5mg/L,6-BA浓度为0.2 mg/L, ABA浓度为1 mg/L),适合的培养温度为28℃,悬浮细胞系继代时新原液的比例为3：1,6周可建立稳定的供试材料的悬浮细胞系。2、单独外施新霉素或正丁醇处理1h抑制细胞内PA的含量,PC细胞内PEPC酶活性及NO、H2O2含量下降,有浓度和时间依赖性,单独外施Mas处理1h促进细胞内PA含量,PC细胞内的酶活性及NO、H2O2含量降低,葡萄糖作用与Mas相似。3、PC细胞中,联合加入正丁醇和新霉素1h后,PEPC酶活性、NO、H2O2含量上升；加入Mas, PEPC酶活性、NO、H2O2含量下降；葡萄糖作用效果与Mas相似。同时伴随Ca2+的大量释放。4、当在PC悬浮细胞中同时加入正丁醇、新霉素和EGTA时,PC内PEPC活性、NO和H202含量比对照增加。虽然联合施加三种抑制剂的细胞中钙离子释放量比单独加入外源抑制剂EGTA降低很多,但与未施抑制剂的PC对照相比,细胞内的钙离子仍略有增加,表现PC的PEPC活性仍诱导增加,可见PC细胞内的内源钙的浓度与PEPC酶活性的调节密切有关,这可能由于本文外施的EGTA的浓度只能抑制部分PC内钙库的迸发。