磷是植物必需的大量元素之一，对植物生长发育起着非常重要的作用。磷不仅是植物体内核酸、核苷酸、ATP、磷脂、激酶、磷酸化酶等化合物的重要组成成分，而且广泛参与植物体内信号转导、物质的代谢、能量的代谢等生化反应。然而，土壤中的磷多为有机磷和难溶性磷等无效磷，不能被直接植物吸收利用，有效磷的含量却极少，远低于植物的需求，因此，植物常常受到低磷胁迫。在低磷环境下，植物进化出多种机制以提高磷利用率，其中根际酸化是植物应对低磷胁迫的重要机制之一，根际酸化可以促进根际周围土壤中难溶性磷活化为有效磷，提高磷营养效率。但是，低磷胁迫信号诱导植物根际酸化的具体分子机制至今还不清楚。课题前期工作中，用原位溴甲酚紫pH指示剂显色法从拟南芥T-DNA插入突变体库中筛选到根际酸化缺失突变体p67，在低磷条件下，突变体p67的根际酸化能力弱于WT，花青素的积累增多于WT。通过TAIL-PCR技术克隆到P67基因，T-DNA插入到P67基因上游1000 bp处，导致该基因表达下降。从 Salk实验室获得的该基因的等位T-DNA插入突变体p67M，也表现出类似特征。我们推测P67基因参与低磷诱导的根际酸化过程。　　本研究利用拟南芥突变体p67、p67M和P67基因超表达株系进一步研究P67基因在低磷诱导的根际酸化中的作用。pH原位显色实验结果表明，低磷条件下，突变体p67、p67M酸化能力减弱，P67基因超表达株系酸化能力增强，说明P67参与调节低磷诱导的根际酸化过程。在含不溶磷的培养基上，超表达株系长势较好，表明其在不溶磷环境中的适应能力增强。在低磷胁迫下，与野生型相比，突变体的花青素积累增多，超表达株系花青素的积累减少，而突变体、超表达株系和野生型的无机磷含量没有明显差异。综上，P67基因参与调节低磷诱导的根际酸化反应，在低磷胁迫积累花青素的过程中起一定的作用，但可能并不参与磷的吸收转运。此外，构建了P67::supper1300-cGFP和P67::pEGAD-nGFP载体，均已筛选到阳性转基因植株，永久P67::cGFP转基因T1代植株亚细胞定位结果初步显示，P67定位于细胞膜和细胞壁，在细胞膜上呈不均匀分布，为进一步研究P67基因功能及其与磷的关系准备了材料。加入细胞质膜 H+-ATPase抑制剂-钒酸钠后，根际酸化反应受到了明显的抑制，表明质膜 H+-ATPase与根际酸化反应密切相关，我们推测 P67基因可能通过影响质膜H+-ATPase活性而参与调节低磷诱导的根际酸化反应。为了研究P67基因参与调节低磷诱导的根际酸化反应的信号途径，我们设计了酵母双杂交实验，选取了14-3-3蛋白家族的9个基因，将其构建在酵母PACT2载体上，将P67基因及按P67基因功能域分割成的DUF1、DUF2两段分别连接到酵母PAS2载体上，实验结果证明DUF1与14-3-3家族的GRF8、GRF10有互作。在荧光双分子互补实验中，构建了P67::YNE、GRF8::YCE与GRF10::YCE载体，实验结果也表明P67与GRF8、GRF10有互作。14-3-3蛋白是植物中具有广泛调节作用的蛋白，在调控物质运输方面，14-3-3蛋白主要靠其与质膜H+-ATP酶结合，调控H+-ATP酶活性来控制物质的进出，P67可能通过与GRF8、GRF10的互作调节H+-ATPase活性而参与低磷诱导的根际酸化反应。另外，我们又进行了酵母文库筛选工作，采用酵母双杂交共转染系统，以P67、DUF1和DUF2为诱饵蛋白，筛选与其相互作用的蛋白质，经过复筛、回转验证等步骤，初步确定了DUF1与PEPCK、At1g49570编码的蛋白有互作，对进一步研究P67基因功能提供了帮助。