磷是植物生长发育所必需的大量元素之一，它参与了植物体内一些重要的生理生化代谢过程。在缺磷胁迫时，植物会启动一系列应答反应，包括再利用老叶中的磷。老叶中的磷大部分以有机磷形式存在，不能被直接转移至新生组织中，因此需要磷酸酶催化降解有机磷，释放出Pi(inorganic phosphate，无机磷)，再被转运到新生组织中供其利用。根据蛋白序列分析结果，拟南芥中的AtAPL1(acid phosphatase like1)和AtAPL2(acid phosphatase like2)编码磷酸酶。本研究对它们编码的蛋白进行了磷酸酶活性测定，并利用遗传学方法证明AtAPL1和AtAPL2参与了拟南芥老叶中磷的再利用。　　 AtAPL1和AtAPL2为HAD(halo acid dehydrogenase)超家族成员，二者序列高度相似，蛋白序列一致性达75％。酶活测定结果表明体外表达的重组AtAPL1和AtAPL2能够催化pNPP(4-Nitrophenyl phosphate)的降解，表明这两个基因编码蛋白具有磷酸酶活性。进一步研究表明AtAPL1蛋白还能够催化磷酸乙醇胺和磷酸胆碱的降解，但AtAPL2对这两种有机磷化合物的催化活性则很低，暗示虽然这两个基因编码蛋白的序列高度相似，但在底物选择上存在差异。　　 AtAPL1和AtAPL2的表达谱分析结果表明，无论在转录水平还是蛋白水平，AtAPL1和AtAPL2主要在老叶中表达，并且在根和叶中都相对特异地受缺磷诱导。对AtAPL1和AtAPL2的单突变体apl1和apl2以及双突变体apl1 apl2表型观察发现，正常供磷条件下，这些突变体与野生型之间没有明显的表型差异；缺磷条件下，apl1、apl2和apl1apl2老叶出现黄化时间显著晚于野生型，其新叶生长速率低于野生型。磷含量测定结果显示，缺磷处理时，apl1、apl2和apl1apl2老叶中的总磷含量高于野生型，而新叶中的总磷含量则低于野生型。在正常磷条件下，它们的总磷含量没有显著差异。33P同位素示踪实验也得出相似结果。这表明AtAPL1和AtAPL2的缺失突变影响了缺磷条件下老叶和新叶间磷的分布，进而影响老叶和新叶的生长发育。总磷含量测定结果显示AtAPL1和AtAPL2的单敲除突变体和它们的双敲除突变体之间并没有显著差异。　　 根据已获得的数据得出如下结论：AtAPL1和AtAPL2作为磷酸酶参与了缺磷条件下老叶中磷的再利用。其作用方式为：当植物受到缺磷胁迫时，被诱导表达的AtAPL1和AtAPL2催化老叶中有机磷的降解，释放的Pi被转移到新叶中以维持植物生长；当AtAPL1或AtAPL2敲除后，老叶中有机磷的降解减慢，无机磷向新叶的转移速率也随之降低，从而导致在低磷胁迫时老叶老化推迟和新叶生长减慢。