吴年隆，舒 军，王啸旗，张 银，韩渊怀，赵雄伟，杨致荣

（1.山西农业大学基础部，山西太谷 030801；2.山西农业大学生命科学学院，山西太谷 030801；3.山西农业大学农学院，山西太谷 030801）

磷（P）是植物生长、发育和代谢所必需的矿质营养元素之一[1]，植物主要通过根系从土壤溶液中吸收无机磷[2]。然而，磷在酸性和碱性土壤中磷易与铁、钙、铝等离子反应，生成难溶性磷[3]，不利于植物吸收和同化。在农作物的农业生产中，需过量施用磷肥以弥补土壤中有效磷，但此过程会造成严重的环境污染。因此，利用分子生物学手段挖掘解析植物磷高效利用的分子机制，对磷缺乏土壤的可持续农业生产具有重要意义。

植物为了适应低磷生态环境，进化出一套复杂的基因调控网络，其中与磷酸盐吸收转运相关成员中最重要的有PHR1（Phosphate Starvation Response1）、IPS1（Induced by Phosphate Starvation1）、miR399（microRNA399）、PHO2（Phosphate2）和PT（Phosphate Transport）[4-5]。在这个复杂的调控网络中，PHR 蛋白是植物磷调控网络中的重要转录因子，在磷酸盐饥饿诱导下起着重要的信号转导调控作用[6]。目前，拟南芥、水稻、玉米等多个物种已在相应的全基因组水平上鉴定了PHR 家族基因[7-9]，其中，拟南芥的AtPHR1 基因功能缺失会重塑膜脂代谢、初级代谢和次生代谢以及光合作用等，从而影响到拟南芥根冠的生长速率和花青素的积累等生理过程[10]；水稻中含有MYB-CC 型结构域的基因OsPHR1、OsPHR2 和OsPHR3，其中任意一个基因功能的缺失都会抑制水稻根毛的伸长[4]，进而影响植物对磷酸盐的有效吸收。

谷子（Setaria italica，2n＝18）是起源于我国的一个古老作物，广泛栽培于欧亚大陆的温带和热带地区[11]，具有突出的抗旱、耐瘠薄和高光效等特性，已发展为旱生C4 禾谷类模式作物[12]。……