真核生物中,蛋白质磷酸化是细胞内最重要、最普遍,也是最基本的调节方式之一,在细胞周期、细胞生长、细胞凋亡和信号转导通路等细胞进程中起重要的调节作用。蛋白磷酸酶1(PP1s)是丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶家族中一类重要的成员,拟南芥中PP1s被称作I型蛋白磷酸酶(TOPPs),已有研究显示TOPPs参与调节了蓝光依赖的气孔开闭及胚胎发育。然而,TOPPs家族在调节植物生长发育方面的分子机制还没有得到深入的研究。本论文首先构建多个TOPPs的超表达载体,烟草叶片瞬时表达发现TOPP1-TOPP9都定位在细胞膜和细胞核上。本实验室之前的研究证明TOPP4与PIN1在体外有直接相互作用,经过酵母双杂实验进一步发现TOPP1、TOPP3、TOPP7与PIN1也存在有相互作用。对不同TOPPs T-DNA插入纯合体中各TOPP基因表达量分析,TOPPs的转录水平都有不同程度的降低,值得注意的是TOPP2、TOPP6、TOPP7的表达水平几乎为零。但TOPPs T-DNA插入单突变体与野生型Col表型相一致;施加不同浓度IAA对topps单突变体根生长的影响较野生型一致。同时,构建了不同的双突变体、三突变体、四突变体及五突变体,发现其表型仍与野生型一致。多突变体和野生型的根对外源施加IAA的敏感性是一致的;此外,三突变体topp2/4-2/6和topp4-2/6/7根尖中PIN2、PIN3、PIN7的定位也没有发生变化。对多突变体中各TOPPs的表达水平检测,也与单突变体中的检测结果相同。据此推测,TOPPs家族的成员之间存在功能冗余性,当TOPPs家族中某一个或多个基因的功能发生缺陷时,其他成员将代替缺陷基因的部分功能,从而维持植物正常的生长发育。