植物与其它多细胞复杂生物体的显著区别在于植物固着生活，植物在生存和发育的整个生命周期中，面临各种不利的外部环境（如土壤盐害、干旱、涝害、低温、高温、病原菌侵袭、机械损伤等）。其中，高盐和低温是影响植物分布和作物产量的主要限制因子。在长期的进化过程中，植物形成了响应胁迫和提高抗性的机制。植物感受胁迫信号之后，启动防御机制，包括物理结构适应（自身结构改变和器官功能特性对盐分的适应）、胞内渗透保护物质（可溶性糖、脯氨酸、甜菜碱等）含量增加、抗氧化剂（如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸酶等）的合成水平上升等等，使植物体内建立新的物质和能量代谢平衡，从而在胁迫环境下存活。　　 在多种生物及非生物胁迫下，植物细胞中活性氧的产生加速而清除活性氧的能力下降，从而导致植物体内活性氧水平的提高。另外，植物不同非生物胁迫抗性也是与其细胞内具有的不同的抗氧化酶活性和内源抗氧化剂含量相关的。目前研究表明，金属硫蛋白（Metallothionein，MT）在植物抗逆过程中起到清除ROS的重要作用，然而，对于MT的作用机理，人们的研究仍然很有限。　　 伴随着多种生物及非生物胁迫（干旱、温度变化、污染物、涝害），呼吸作用和光合作用有所减弱，随后出现能量不足，从而引起一系列生理、代谢和分子水平上的事件发生，包括植物生长的抑制，分解代谢的活化以提供营养，生物合成酶类活性的降低等。因此能量代谢和植物胁迫耐性、存活率以及细胞的生长和伸长之间存在密切的联系，控制能量代谢的平衡对于任何生物体的存活来说都是一种挑战。线粒体是需氧细胞通过氧化磷酸化产生ATP的主要部位。在这个过程中，底物无机磷酸通过线粒体内膜上的线粒体磷酸转运体（Mitochondrial phosphate transporter/Phosphate Carrier，MPT/PiC）从细胞质转移到线粒体基质。但是人们对于植物MPT与逆境胁迫抗性及生长发育之间的关系，仍不是很清楚。　　 在模式植物拟南芥中，克隆得到了AtMT2a和MPT家族的三个成员，分别命名为AtMPT1、AtMPT2和AtMPT3，对其表达模式和功能进行分析：　　 （1）AtMT2a受多种胁迫的诱导，其中，受低温胁迫诱导最为明显。与WT相比，在种子萌发阶段mt2a对低温胁迫更加敏感，在幼苗阶段mt2a中积累更多的H2O2。说明AtMT2a调节拟南芥的低温胁迫耐性。　　 （2）在低温胁迫下，AtMT2a与CAT在清除活性氧自由基ROS的过程中相互补充，使植物更好的在逆境下存活。　　 （3）通过序列比对和蛋白结构预测，MPT蛋白存在六个跨膜结构域，具有线粒体磷酸转运体家族蛋白的基本特征。　　 （4）利用qRT-PCR和GUS染色证明，AtMPT1、AtMPT2及AtMPT3具有不同的组织表达模式，暗示着三个成员在拟南芥生长发育的不同阶段起作用。而且AtMPT3表达量明显的比AtMPT1和AtMPT2的表达量高，说明AtMPT3可能起主要作用。　　 （5）AtMPT1、AtMPT2及AtMPT3的突变体和超表达植株表现出对盐胁迫的敏感性。正常条件和盐胁迫下，由于AtMPTs的缺失会导致体内ATP含量的降低，而AtMPTs的过量表达会致使体内ATP含量提高。说明ATP是调控拟南芥盐胁迫耐性的重要调节因子。盐胁迫下，AtMPTs调控很多重要的转录因子、激素代谢及响应基因的表达，其中，赤霉素（GA）代谢基因及响应基因变化最为明显。此外，盐胁迫使WT中GA的含量降低，然而，盐处理后，AtMPT1、AtMPT2及AtMPT3的突变体和超表达植株中GA的含量有所提高，外施UNI使其盐敏感的表型恢复。由此，说明ATP通过调节赤霉素使拟南芥对盐胁迫做出响应。　　 （6）AtMPT3的纯合体不能存活。超表达AtMPT3植株在营养生长阶段表现出生长弱小的表型，在生殖生长阶段表现出莲座叶形状不规则，莲座叶数目增多，株型变小，延迟开花，茎短，育性降低的表型。说明AtMPT3调控拟南芥的生长发育。通过对基因芯片结果的分析，AtMPT3的超表达使拟南芥体内很多生物学过程发生了改变。其中，植物激素代谢及响应基因的表达受超表达AtMPT3的影响最为明显，暗示着ATP通过影响体内的激素水平来调节植物的生长发育。