磷是植物生长发育所必须的大量营养元素之一。但土壤中能被植物根系直接吸收利用的有效磷含量低,限制了农作物生产。柱花草（Stylosanthes spp.）是热带与亚热带地区重要的豆科牧草与绿肥作物。筛选柱花草磷高效种质,并研究其适应低磷胁迫的机制,对柱花草磷营养性状的遗传改良具有重要意义。本研究对31份柱花草种质资源开展了磷效率评价,并以筛选到的磷高效种质TF291为材料,分析其根系对低磷胁迫的响应特征。主要研究结果如下:（1）柱花草31份种质的磷效率可被分为四种类型,即:磷高效高响应型、磷高效低响应型、磷低效低响应型和磷低效高响应型。其中,TF291、TF226、TF234和TF348属于磷高效高响应型,且TF291的根系受低磷处理促进生长。（2）对柱花草磷高效种质TF291根系形态的分析发现,低磷处理10天与15天导致其根系生物量、总根长、根表面积和根体积显著增加。随后,对与根系生长密切相关的扩展蛋白（expansin）编码基因的表达模式分析发现,低磷使柱花草16个expansin基因中的6个（SgEXPA1/2/4/8、SgEXPB2、SgEXLB1）在根系中的表达量显著提高。表明在低磷胁迫下柱花草可能通过增强expansin基因的表达来促进根系生长。（3）对TF291根系酸性磷酸酶（APase）活性分析发现,低磷导致根系APase活性显著增加,并伴随着4个紫色酸性磷酸酶（PAP）基因和3个核糖核酸酶（RNS）基因在根系中的表达量显著提高。表明在低磷胁迫下柱花草根系通过提高PAP与RNS基因表达来增强APase活性,从而促进有机磷的活化利用。（4）对TF291根系苹果酸含量变化的分析发现,低磷使根系内源苹果酸含量显著降低,但根系分泌苹果酸含量显著增加。随后,对苹果酸转运子（ALMT）的表达模式分析发现,在低磷处理下,柱花草SgALMT2与SgALMT5在根系中的表达量显著提高。表明在低磷胁迫下柱花草根系通过提高ALMT基因表达来促进苹果酸的分泌,从而增强对难溶性磷的利用能力。（5）对TF291根系苯丙烷代谢途径相关的生理生化指标分析发现,当遭受低磷胁迫时,柱花草根系的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性显著提高,总酚与类黄酮含量显著增加,且总抗氧化能力也显著增强。此外,低磷使柱花草2个PAL基因（SgPAL2和SgPAL3）在根系中的表达量显著提高。表明柱花草的苯丙烷代谢途径参与了根系对低磷胁迫的适应。综上所述,柱花草种质资源的磷效率存在差异,TF291为磷高效种质。TF291根系通过多种生理生化及分子响应来适应低磷胁迫,包括:促进根系生长、促进苹果酸分泌、增加APase活性、增强苯丙烷代谢及提高相关基因的表达水平等。本研究结果初步解析了柱花草根系适应低磷胁迫的机理,并为进一步以TF291作为种质材料培育磷高效柱花草品种奠定了基础。