磷是植物生长发育所必需的大量营养元素，是核酸、磷脂等大分子的重要组分。然而，植物有效的土壤中可溶性磷的浓度变幅巨大，在自然生态系统中大约为 0.3 - 3 微摩尔/升（μM），而在集约化施磷肥条件下可达 30 - 300 μM。植物具有一系列适应磷缺乏环境的机制，其中很重要的一个方面就是在外界不同供磷水平下诱导不同的磷转运蛋白基因的表达。

近日，我院徐国华教授团队在 Plant Physiology 在线发表了题为OsPHT1;3 mediates uptake, translocation and redistribution of phosphate under extremely low phosphate regimes 的研究论文。该研究阐明了水稻磷转运蛋白基因 OsPHT1;3 在极度磷缺乏条件下对磷素吸收、转运和再分配的贡献，并揭示了其在转录水平和翻译后水平的调控机制。值得一提的是，该团队之前已经揭示了 OsPHT1;1, OsPHT1;2, OsPHT1;4, OsPHT1;6, OsPHT1;8 在水稻不同供磷条件下各自的主要功能及其异同 。

本研究以一个响应极度磷缺乏信号的磷转运蛋白基因OsPHT1;3为对象，发现无论在水稻的根部和老叶中，与其他已经报道的磷转运蛋白基因不同，OsPHT1;3 主要是在供磷浓度 ≤ 5μM 条件下强烈表达，参与磷素的吸收和从根部向地上部磷的转运。只有在供磷浓度 ≤ 5μM 时，OsPHT1;3 的突变才破坏磷的吸收以及向地上部的转运。此外，OsPHT1;3 还在基部节两种维管组织 (常规维管束和肥大维管束) 的韧皮部特异表达，并负责缺磷条件下磷素从老叶向新生叶的转运，而在 ospht1;3 突变体中这种转运受到阻碍。本研究为解析植物适应自然贫瘠土壤磷素的吸收和转运调控机制及磷高效作物育种提供了重要线索。

该研究由我院徐国华教授课题组完成，日本冈山大学植物科学与资源研究所马建锋教授课题组共同参与了研究。博士生常明星和顾冕副教授为该论文的共同第一作者，徐国华教授和顾冕副教授是该论文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目及中央高校基本科研业务费学科建设项目的资助。

文章链接：http://www.plantphysiol.org/content/early/2018/12/19/pp.18.01097