磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)代谢途径在动植物以及酵母的生长发育过程中发挥着关键作用。拟南芥中编码PI途径关键酶多磷酸肌醇-5-磷酸酶(5PTase)的同源基因有15个，其编码的5PTase的底物包括PtdIns(4,5)P2、PtdIns(3,4,5)P3、Ins(1,4,5)P3和Ins(1,3,4,5)P4。5PTase通过水解这些脂溶性和水溶性的肌醇分子5位的磷酸基团，在一定程度上发挥着终止这些信号分子的作用。　　 对拟南芥5PTase的结构分析表明其蛋白C端均有一个保守的催化结构域，其中4个成员除了此结构域之外还在靠近N端有WD40的结构域，推测其在蛋白-蛋白间相互作用上发挥作用。利用已有研究基础，我们集中对5PTase13在蓝光信号转导和生长素极性运输中的作用进行了研究。结果表明，5PTase13的缺失突变体5pt13在蓝光下下胚轴较WT短，系统的遗传学研究和酵母双杂交实验以及生化分析[内源Ca2+和Ins(1,4,5)P3浓度测定]未能证明5PTase13参于CRY-COP1介导的蓝光信号途径，但通过降解底物Ins(1,4,5)P3并进一步调控内源Ca2+的浓度而参与PHOT1介导的蓝光下拟南芥下胚轴的伸长，为植物蓝光信号转导研究提供了有益的线索。　　 进一步，针对5PTase成员较多，其功能冗余和催化底物多样性使得对单基因功能研究难度大的问题，我们利用化学遗传学手段，结合经典遗传学的研究思路方法，重点研究了Ins(1,4,5)P3流以及Ins(1,4,5)P3介导的Ca2+波动在生长素极性运输过程中的作用，证明了5PTase通过降解底物Ins(1,4,5)P3进而调节Ca2+波动参与了PINOID介导的生长素输出载体PIN蛋白的磷酸化过程，从而调控生长素极性运输及其分布并参与对植物生长发育的调控；此外，Ins(1,4,5)P3流直接参与生长素极性运输输出载体PIN蛋白的囊泡运输及其蛋白降解的调控。这些结果为研究生长素极性运输的调控提供了重要线索。