摘要：【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素。植物PHT1磷转运蛋白家族在植物磷吸收、运转及再利用等过程中发挥了重要作用。迄今已在多种高等植物中相继分离出大量PHT1家族基因。本文综述了国内外关于植物PHT1家族的主要研究进展,详细阐述了植物PHT1家族的表达模式、功能及可能的调控途径。【主要进展】植物PHT1家族属于MFS（major facilitator superfamily）超家族,不同物种PHT1家族蛋白的结构非常保守,通常具有12个亲脂跨膜结构域,形成“6螺旋–亲水大环–6螺旋”式的结构镶嵌于质膜当中。同时,该家族具有H2PO4–/nH+共运子、糖转运子和MFS通用转运子等特征结构域和一段保守的氨基酸特征序列GGDYPLSATIMSE。一般情况,植物PHT1家族基因吸收转运1个无机磷需要24个质子协同进入质膜,并伴随膜电位的变化。植物PHT1家族的磷转运特性差异较大,其动力学参数Km值差别较大。高等植物PHT1家族成员众多。在拟南芥、水稻、大豆、茄科植物及其他物种中的研究发现,PHT1家族各成员间的时空表达模式存在差异,多数成员受低磷信号调控且主要在根部表达,少部分成员在除根以外的其他器官中表达,并行使相应的磷转运功能。已有研究表明,植物PHT1家族基因的转录水平受到多因素的调控,例如外界环境中的无机磷浓度,转录因子如MYB家族、WRKY家族以及ZAT6等基因能与PHT1家族基因启动子区的特殊调控元件如MYCS元件、P1BS元件及W-box元件等结合,调控基因的转录。此外,部分PHT1家族基因的转录水平受丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）的调控。除了转录水平的调控,关于植物PHT1家族转录后水平的调控途径同样取得了较大进展。PHF1基因、含SPX结构域的蛋白家族、MicroRNA、蛋白磷酸化与去磷酸化、染色质修饰及其他等一系列调控途径均参与到PHT1家族基因的转录后

关键词：高等植物 磷转运 pht1家族 转录调控 信号转导通路 

单位：华中农业大学微量元素研究中心/资源与环境学院