1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
土壤是植物赖以生存的环境，劣质土壤的理化性质制约着农业生产的进行和食物的供给，磷缺乏是限制作物产量的一大因素，全世界大约有三分之一的农业土壤缺磷（Stevenson et al.,1986）。土壤中大约80%的磷以有机形式存在，在植物吸收利用之前必须先矿质化，而一些磷酸根与钙、铁或铝形成不溶性盐，植物难以吸收利用。因而，土壤中实际的有效磷含量只有1-2μM (Raghothama et al., 1999)，而植物组织中的磷含量为5-20 mM，这远远低于作物所需要的最佳水平。为了克服磷缺乏这一问题，通过大量外施磷肥来提高作物产量，在产量增加的同时，也带来了许多负面的问题(李秀生等，1999)。首先，增加了农业成本和农民的负担，而且磷肥的利用效率会越来越低；第二，过量施用磷肥以造成了严重的环境污染，例如，水体富营养化和缺氧等；第三，据专业人士估算，在未来的60-80年，不可再生的磷矿将被耗尽。因此，要维持我们的农业生产系统，从遗传上提高作物对土壤养分的高效利用是一项紧迫的任务，这就要求我们对植物响应磷缺乏的分子调控机制有一个全面透彻的了解。
在长期的进化过程中，植物已经进化出一套复杂的途径来适应磷缺乏的机制（Liu et al.,2008）。为了适应磷酸盐（Phosphate，Pi）饥饿，植物已经进化出许多复杂的策略来增加对环境中Pi的吸收和利用，以及通过循环重新分配体内Pi利用的优先次序，这些策略和适应性反应包括一些形态学、生理生化的变化，最终使植物在低Pi胁迫下能够更好的生存(Vance et al.,2001)。形态反应涉及通过主根生长受到抑制、增加侧根和根毛数量来改变根构型(Zhao et al.,2004)；生理生化的反应包括碳代谢绕开Pi需求步骤的改变、酸性磷酸酶的合成和分泌、有机酸分泌(Schachtman et al.1998)、高亲和磷酸转运蛋白的增加等(Gilroy et al.,2000)。与此同时，在分子水平上的研究也在迅速发展，一些关键的调控因子已经被阐述并发挥重要的作用，例如转录因子、磷酸盐转录蛋白、非编码RNA及磷酸盐诱导基因等(Wang et al.,2009)。总而言之，这些变化都是为了活化和增加磷的可利用性，增加根系的表面积能够在表土层吸收植物可以利用的有效磷形式。因此，研究植物磷缺乏的分子机理，对培育或选育磷高效品种，在减少磷肥施用降低农业成本和环境污染方面具有重大意义。 目前，国内外已经逐渐开始关注相关研究，并已经取得了一定的进展。例如，Zhang通过构建重组自交系群体，成功定位了大豆中34个与抗低磷胁迫相关的QTL位点，这些位点大多与根、芽和植株的干重，以及磷的吸收和利用效率有关(Zhang et al.,2009)；研究人员将耐低磷相关转录因子GmPHR1和OsPHR2转化大豆获得大豆转基因材料,并对转OsPHR2大豆新材料的耐低磷特性进行评价，结果表现出了更高的磷效率和蛋白质含量(Liu et al.,2012)。
综上所述，国内外研究者们对于大豆耐低磷的研究仍十分有限(Wang et al.,2010)。为此，本研究从大豆中克隆与拟南芥中耐低磷相关基因同源性比较高的基因，并对它们进行功能验证研究，为大豆耐低磷转基因育种提供基础。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
对大豆中耐低磷候选基因进行克隆和功能研究。
3. 研究的方法与方案
实验方案
1. 植物总RNA的提取
2. cDNA第一链的合成
4. 研究创新点
1、从大豆中克隆耐低磷相关候选基因；
2、初步明确候选基因的功能与耐低磷相关。
5. 研究计划与进展
研究计划
项目预计在一年内完成：2018年6月-2019年5月
1. 完成项目前期文献综述的撰写、制定实验研究方案及实验前期准备；
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