赵红玉，徐 磊，易可可

    (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

    磷素是地壳中含量较为丰富的非金属元素，它也是植物生长发育所必需的大量元素之一，其高效吸收及利用对于植物正常生长发育至关重要。植物主要通过根系以磷酸盐的形式吸收土壤中的磷素养分。但由于磷酸盐在土壤中易被固定而难以被植物吸收利用，在田间生产过程中，主要是通过大量的加施磷肥来克服其容易固定的特点。尽管磷肥的大量使用极大地促进了作物的产量，但当季施用的磷肥只有15%～30%能被作物吸收利用。这也导致了当前我国大量的耕地总磷含量高，而作物能吸收利用的有效磷含量相对较低。同时，大量的施加磷肥也会引起水体富营养化等环境问题，严重影响到现代农业的可持续发展。近期，Nature有报道指出，与石油资源的不可再生性类似，磷矿石为农用磷肥的主要来源，有可能在50～100年之后消耗殆尽[1]。因此，农业的安全可持续发展要求我们减少磷肥的使用量，这一目标可以通过提高作物自身的磷吸收效率(根系从土壤中吸收磷的能力)和利用效率(磷在作物体内的循环再利用效率)来实现。而要提高作物磷素吸收利用效率，要求我们更加清楚地解析作物吸收利用磷素的分子生理机制。

    目前，对于作物中磷素信号调控网络及其调节磷素吸收机制的认识较为完善。其中，调节作物体内磷素信号网络的核心调控因子是一类含有MYBCC结构域的转录因子PHRs (phosphate starvation response)家族蛋白。PHRs主要通过结合下游磷饥饿诱导表达基因启动子区域的P1BS顺式作用元件来调控基因表达[2–3]。如，水稻中的磷信号核心转录因子OsPHR2可以直接结合磷酸盐转运体OsPT2的启动子，进而调控水稻的磷素吸收平衡[4]。而近期的研究发现，一类负调控因子SPX (根据SYG1、Pho81和XPR1命名)家族蛋白也参与了PHR类转录因子响应磷素供应的活性调控[5–6] ......