棉花是世界上最重要的天然纤维作物之一；棉花纤维是极度伸长的单细胞，纤维素占棉纤维的90％以上，所以，棉花纤维细胞又是研究细胞伸长与次生壁合成的理想材料。脂代谢在植物生长发育中有重要作用，但脂代谢在纤维细胞伸长和次生壁增厚中的作用尚未阐明。　　磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸是植物中相对含量较少、但在细胞的生长发育过程中有着重要作用的两种细胞脂质。磷脂酰肌醇合成酶（PIS）是合成磷脂酰肌醇（PI）的关键酶。前人研究表明磷脂酰肌醇的磷酸化物质参与细胞极性生长、信号传导以及各种生物的和非生物的胁迫等。磷脂酰丝氨酸合成酶（PSS）是合成磷脂酰丝氨酸（PS）的关键酶。拟南芥中AtPSS对花粉发育和花序分生组织的生长有重要作用。为了研究磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸对棉花纤维发育的影响，本研究在纤维中分别上调和抑制GhPIS与GhPSS的表达，通过改变磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸的合成，探究它们对纤维发育的影响。主要研究结果如下：　　1、GhPIS与GhPSS在纤维发育不同时期的表达特性　　利用Real-Time PCR分别检测GhPIS与GhPSS在纤维发育不同时期的表达。结果表明，GhPIS在纤维快速伸长期和次生壁合成期均有较高表达，GhPSS在纤维次生壁合成期高表达；暗示GhPIS可能与纤维的伸长和次生壁合成有关，而GhPSS可能主要参与纤维次生壁的合成。　　2、抑制剂LY294002阻碍纤维伸长　　用磷脂酰肌醇磷酸化过程中磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）的抑制剂LY294002处理0DPA的胚珠，培养13d。观察纤维发育的结果表明，LY294002能够明显抑制纤维的伸长，表明磷脂酰肌醇途径所产生的磷肌醇类物质参与了纤维细胞的伸长。　　3、上调和抑制GhPIS的表达对纤维发育的影响　　利用纤维特异启动子SCFP控制GhPIS在纤维中的表达，调控PI的合成。通过薄层层析分析转基因植株中PI含量变化，结果显示，纤维特异上调GhPIS可使22DPA纤维中PI的含量相比野生型略有增加，而胚珠中PI含量无明显变化。抑制GhPIS的表达，纤维中PI的含量降低。纤维品质检测结果表明，上调GhPIS的表达，SCFP::GhPIS转基因棉花的纤维长度与野生型相比有所增加。　　上述结果表明，GhPIS具有合成磷脂酰肌醇的生物学功能，磷脂酰肌醇途径所产生的磷肌醇类物质对纤维伸长有重要作用。在纤维中上调GhPIS的表达能够促进转基因棉花纤维的伸长。　　4、上调和抑制GhPSS的表达对纤维次生壁沉积的影响　　利用GC-MS检测转基因棉花22DPA纤维中脂肪酸相对含量，结果显示，上调GhPSS的表达，不饱和脂肪酸（18:2和18:3）的含量略有增加；而抑制GhPSS的表达，不饱和脂肪酸（18:2和18:3）的含量降低。此外，抑制GhPSS的表达，与次生壁沉积相关的纤维素合成酶基因GhCESAs的表达降低。推测，抑制GhPSS的表达，干扰了纤维素合成酶基因的表达，进而阻碍了纤维素在次生壁的沉积，转基因棉花的衣分减少、马克隆值降低映证了这一推测。　　上述结果表明，抑制GhPSS的表达，不饱和脂肪酸的含量降低；同时，次生壁纤维素的合成受到阻碍，转基因棉花的马克隆值降低、衣分减少，推测GhPSS参与纤维次生壁合成的调控。