农科院资源区划所揭示作物磷肥高效利用机理

近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所易可可研究员团队与华中农业大学薛邵伍教授团队合作，研究解析了调控植物液泡内无机磷输出的机制，为作物磷肥高效利用奠定理论基础。相关研究结果在线发表在《自然·植物（Nature Plants）》上。

磷元素是肥料三要素之一，是作物生长和发育所必须的大量营养元素，作物主要通过根部对无机磷的吸收来获得磷。由于土壤中的无机磷易被土壤中的阳离子结合形成不可溶物质，因此尽管土壤中的总磷含量很丰富，但是能直接被作物所利用的极少，有效磷资源的匮乏严重损害了作物的生长而导致减产。作物吸收的大部分无机磷会被储存在液泡中，当土壤中有效磷不足时，作物将调用液泡中储存的磷来维持生长。因此，液泡中磷酸盐的输出对于维持作物体内磷素平衡和生长发育非常重要。而该过程的调控机制至今仍不清楚。

研究团队利用蛋白组学、电生理、基因工程等手段，在水稻中鉴定和解析了介导液泡无机磷外排的转运体，并发现该类转运体广泛存在于陆生植物内，且进化上非常保守。该类蛋白的鉴定，不仅帮助解析了植物液泡内无机磷输出的机制，同时也为改良作物的磷利用效率提供理论基础，在培育磷素高效利用的作物新品种上具有潜在应用价值。