2. 研究背景与目的意义：磷是植物生长必需的大量元素之一，同时也是限制植物生长与发育最重要的因素之一。而华南地区酸性土壤中严重缺磷已成为制约我地区用材林生产力提高的主要因素。菌根作为一种自然界中分布最为广泛的共生体可有效地提高植物对磷的吸收效率。菌根植物吸收土壤磷主要是通过菌根真菌菌丝体将磷转运到宿主植物，然而对经济林木桉树菌根共生体发育与磷营养交换的分子基础尚不清楚。本实验室利用菌根生物技术与分子细胞生物学方法从巨桉中分离到20个PHT1家族的磷转运蛋白基因，其中EgPT4和EgPT8属于菌根特异性磷转运基因。本研究建立了菌根真菌与巨桉转化根共培养体系，并利用基因沉默技术研究巨桉菌根中磷转运基因的功能及表达调控机制。研究菌根植物桉树中磷转运基因EgPT4与EgPT8的生物学功能，在分子细胞水平上证实桉树磷转运基因促进丛枝形成与发育的一种确定的分子机制。

3. 主要论点与论据及发现：本项目建立了异形根孢囊霉与巨桉共生培养体系，证明了在中低磷条件下丛枝菌根真菌对巨桉幼苗具有促生作用。基因表达分析证实巨桉中 EgPT4 和 EgPT8属于菌根特异性磷转运基因；通过亚细胞定位试验证明了 EgPT4 与 EgPT8 是定位于菌根组织中环丛枝膜上的磷转运蛋白。同时，利用酵母互补功能试验证实了EgPT4 和 EgPT8 具有磷吸收功能。利用 RNAi 证实 EgPT4 主要参与丛枝菌根发育和巨桉菌根途径磷吸收。最后，通过酵母双杂交技术证明了 EgPT4 和 EgPT8相互作用协调巨桉菌根中磷吸收过程。

4. 创新性：在菌根植物生理和菌根分子生态研究的基础上，从分子细胞水平上揭示 PHT1 家族基因的磷酸盐转运功能，相关研究成果发表在 Environmental Microbiology、Frontiers in Plant Science、mSystems、Microorganisms 等国际主流学术刊物上发表高水平 SCI 论文 4 篇。同时在林木巨桉中证实了菌根相关磷转运基因促进丛枝发育的一种确定的分子机制；研究结果填补了林木菌根体系中磷转运蛋白精确功能研究的空白，并对桉树菌根化育苗具有指导意义。

5. 社会效益和经济效益以及所存在的问题：

（1）预期社会效益

    本项目将发表业界公认的顶级或重要科技期刊论文和科技报告，系统阐明菌根磷吸收途径，为菌根真菌促进植物营养转运相关研究提供新范例；有助于研发丛枝菌根真菌磷转运基因的应用方法并申请专利，完善菌根领域自主知识产权体系，为推进农业可持续发展提供技术支撑；参与编写菌根领域省级科技教材，系统介绍菌根最新研究技术，为菌根基础理论与技术的广泛传播贡献力量；培养硕士、博士研究生，为将菌根技术运用于农林业培养生力军。

（2）预期经济效益

    本研究有助于研发丛枝菌根真菌磷转运基因的应用方法、高效环保的微生物菌剂，建立菌根化转基因苗并申请专利，可通过自主知识产权转让、技术入股等方式进行成果转化并获得经济收益，菌根真菌磷转运基因与高效环保的微生物菌剂的推广应用，将有助于促进高效菌根吸收途径的广泛传播，显著减少对化肥、农药的投入，通过作物育种改良优化，减少在农林作物整个生产周期中对化肥的经济支出和人力投入，使生产更高效、环保，农产品更安全。

（3）存在的问题：第一，桉树转基因技术需要进一步优化提升，提高植物转化率，加快其他重要菌根磷转运基因的功能研究，为林木转基因苗再生技术提供技术支撑；第二，需要加快菌根化桉树育苗进程就需要在菌根真菌菌剂研发方面加速度， 加快专利等知识产权的成果转化，尽早应用到农林产业体系中。