揭秘植物磷素营养高效的调控机制

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磷是生命元素，几乎参与所有生命活动的主要代谢过程，是植物矿质营养所必需的三要素之一。一方面，由于化学和微生物固定，自然界绝大多数土壤中磷的有效性很低，作物高产需要施用磷肥；另一方面，磷肥过量施用加速了不可再生资源磷矿的耗竭，同时造成环境的富营养化。植物适应土壤中磷养分缺乏、改善磷吸收和利用的重要机制是形成菌根及其调控磷酸盐转运体PHT基因的表达。

由资源与环境科学学院徐国华教授指导的博士生陈爱群、艾鹏慧等从茄科作物中克隆到多个Pht1和Pht2家族的直系和共生同源基因，通过生物信息学和转基因分析明确了其保守与变异特性，发现Pht1基因启动子具有与菌根特异调控有关的重要元件，论文“Identification of two conserved cis-acting elements, MYCS and PIBS, involved in the regulation of mycorrhiza-activated phosphate transporters in eudicot species”发表在New Phytologist 2011年189卷第4期；通过异源表达体系、基因沉默和超表达材料的生理功能分析，发现水稻共生同源磷转运体OsPT2和OsPT6具有不同的时空表达特征和生理功能，在国际上首次成功运用电生理技术分析了Pht1的动力学特征，论文“Two rice phosphate transporters, OsPht1;2 and OsPht1;6, have different functions and kinetic properties in uptake and translocation” 发表在The Plant Journal 2009年57卷第5期。该成果2009年获得中国土壤学会第四届科学技术奖一等奖。

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