磷脂酶C（PLC）/二酯酰甘油激酶（DGK）介导的PLC/DGK信号途径是磷酸肌醇信号途径中的重要途径。多项研究表明该途径在植物生长发育以及对胁迫环境作出应答方面发挥重要作用。DGK家族是PLC/DGK途径的关键酶类，它能够催化由PLC水解磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PtdIns（4，5）P2）生成的二酯酰甘油（DAG）迅速磷酸化生成磷脂酸（PA）。DAG和PA都是细胞内重要的信号分子，参与多种胁迫信号途径。而DGK对维持胞内DAG和PA的动态平衡具有重要作用。 本实验室从玉米中成功克隆得到三个玉米DGK基因，分别为ZmDGK1，2和3。通过Real-Time RT-PCR分析发现，这三个基因在不同器官中的表达模式不同；在冷，旱和激素等胁迫处理下，不同基因对不同刺激也呈现不同的应答模式，暗示它们可能具有不同的生理功能。 本工作将上述三个玉米DGK基因（ZmDGK1，2和3）利用农杆菌介导的方法转入拟南芥，对其后代进行PCR检测以及遗传统计学分析表明，外源基因已成功转入拟南芥并得到稳定遗传，得到了纯合的转基因拟南芥株系。另外，根据拟南芥DGK基因家族（AtDGK1～7）序列的3’非翻译区以及非保守区序列设计引物，利用RT-PCR的方法对各基因在拟南芥不同组织器官中的表达模式进行分析，发现AtDGKs在不同器官中的表达模式不同；利用荧光实时定量RT-PCR的方法分析AtDGKs在渗透胁迫、盐胁迫、低温胁迫以及热激处理条件下的表达模式的变化，发现各成员对不同刺激的应答模式不同，暗示它们可能在胁迫条件下行使不同的生物学功能。分析上述条件下AtDGKs和ZmDGKs在相应的转基因拟南芥植株中的表达模式的变化，结果发现外源基因在相应的转基因株系中得到较高强度的表达，并且在不同的胁迫条件下不同基因的表达量有不同程度的提高，暗示ZmDGKs可能在不同的条件下发挥不同的功能；与之相对应，在转ZmDGK1基因的拟南芥中，AtDGK1和2的表达量与对照相比有所降低，在胁迫条件下，这种降低幅度更为明显；在转ZmDGK2和3基因的转基因拟南芥中，AtDGK5的表达也呈现类似的变化。这说明外源基因的高效表达在一定程度上抑制了部分内源基因的表达。通过对各转基因拟南芥幼苗的抗性分析发现，在渗透胁迫条件下，转ZmDGK1基因拟南芥株系的种子萌发率明显高于未转基因株系；转基因幼苗叶片的失水速率较慢；在300mM甘露醇条件下，转ZmDGK1基因拟南芥幼苗的长势好于未转基因株系，萎蔫较轻，表明ZmDGK1的导入可提高拟南芥幼苗抗旱性。同样，在盐胁迫条件下，转ZmDGK3基因拟南芥也表现出较高的种子萌发率和较好的生长状况，表明ZmDGK3过表达可能在一定程度上提高拟南芥幼苗的耐盐性。 构建ZmDGK1、2和3与GFP融合表达载体，通过基因枪转化使其分别在洋葱表皮细胞中表达，发现ZmDGK1定位在膜上，而ZmDGK2和3定位在胞质中。三个基因不同的定位方式可能与其不同的生理功能相关联。 利用电子克隆和PCR相结合的方法克隆得到玉米DGK家族的又一新成员：ZmDGK4，并构建了相应的植物表达载体，为进一步了解玉米DGK家族成员的功能提供新信息。