生物碱是传统中药材半夏（Pinellia ternata（Thunb.）Breit）最主要的活性成分,目前市场供应的生物碱已不能满足日益增长的需求。土壤中无机磷饥饿是营养元素缺乏中最常见的限制植物生长发育的元素之一,针对磷饥饿植物进化出了一系列复杂的调控机制,其中PHOSPHATE STARVATION RESPONSE proteins1（PHRs）是磷信号途径的核心转录因子。根据报道,磷饥饿调控植物次生代谢生物合成,然而是否调控生物碱合成尚未见报道。本研究发现PtPHR1参与调控磷饥饿诱导半夏生物碱的生物合成。具体研究结果如下:（1）30 d半夏组培苗在高磷和低磷营养液中培养7 d后,没有磷中毒或者磷匮乏症状。半夏块茎大小、鲜重和干重在高、低磷营养液之间没有显著性差异。然而,半夏块茎、根和叶的总磷含量显著性降低。也就是说,短期低磷处理虽然没有影响半夏生物量等表型,但植株实际已经处于磷饥饿状态。（2）RT-qPCR结果显示生物碱合成相关基因在低磷处理后显著性上调表达。磷饥饿处理7 d后,半夏体内总生物碱、麻黄碱、苯甲酸和嘌呤碱（鸟苷、尿苷、腺苷）的含量显著性升高。这些结果表明磷饥饿激活半夏生物碱合成途径。（3）本研究克隆了半夏PtPHR1基因。PtPHR1开放式阅读框序列长1431核苷酸,预测编码一个由477氨基酸残基构成的蛋白,该蛋白含有MYB-CC保守结构域,进化树分析结果表明PtPHR1是天南星科成员。（4）亚细胞定位分析结果显示PtPHR1定位于细胞核;酵母实验结果显示PtPHR1具有转录活性并且能够结合P1BS顺式作用元件。（5）拟南芥phr1突变体不响应磷饥饿信号。本研究将PtPHR1导入突变体phr1中构建了PtPHR1OE/phr1转基因材料,结果发现PtPHR1OE/phr1转基因材料恢复响应磷饥饿信号,包括磷饥饿应答基因和花青素合成酶基因的表达以及花青素含量。这些结果表明与At PHR1功能相似,PtPHR1参与调控磷信号转导和次生代谢。（6）RT-qPCR和HPLC分析结果显示野生型Col-0和PtPHR1OE/phr1转基因材料在缺磷时诱导AtAAO4表达和苯甲酸积累,这一现象在突变体phr1中受到抑制,说明PtPHR1调控磷饥饿诱导的苯甲酸的生物合成。根据报道,苯甲酸是麻黄碱等苯甲酸衍生类生物碱合成的主要中间产物,因而我们推测PtPHR1参与调控磷饥饿诱导的半夏生物碱（至少苯甲酸衍生类生物碱）的合成。综上所述,本研究结果表明半夏PtPHR1参与调控磷饥饿诱导生物碱积累,丰富了磷信号与次生代谢之间的调控网络,对提高生物碱产量和半夏品质提供指导意义。