礦物營養的分子調控涉及轉運蛋白、訊號傳導和根際微生物互作。
硝態氮感知與訊號
NRT1.1（CHL1/NPF6.3）是阿拉伯芥的雙親和力硝酸根轉運蛋白，也是 NO₃⁻ 的受體（transceptor）。Tsay et al.（1993, Cell 72: 705）首次克隆此基因；Ho et al.（2009, Cell 138: 1184）揭示 CBL9-CIPK23 磷酸化 NRT1.1 的 Thr101 使其從低親和力（Km ~4 mM）切換為高親和力（Km ~0.05 mM）。NRT1.1 還作為 auxin 轉運蛋白影響側根生長——在缺 NO₃⁻ 的土壤區域，NRT1.1 將 auxin 從側根尖端運走，抑制側根伸長，是根系「覓食」行為的分子基礎。
磷飢餓響應
植物對磷缺乏的響應由 PHR1（MYB 轉錄因子）和 miR399-PHO2 途徑調控：磷缺乏 → PHR1 活化 → 誘導 miR399 → 沈默 PHO2（E2 泛素結合酶）→ 穩定 PHT1 磷酸轉運蛋白 → 增加磷吸收。SPX 蛋白感應細胞內 InsP₈（myo-inositol octakisphosphate）水平，在磷充足時結合 PHR1 抑制其活性（Puga et al., 2014, Nat. Commun. 5: 4048），形成負反饋。根系對磷缺乏的形態響應（增加根毛、分泌有機酸）部分受 STOP1-ALMT1 途徑介導。
菌根共生與磷營養
叢枝菌根（AM）共生是 80% 陸地植物獲取磷的主要途徑。AM 真菌的菌絲延伸數公分至數十公分，大幅擴展磷的吸收範圍。共生建立涉及 Myc factors（lipo-chitooligosaccharides）的感知、SYM pathway（與根瘤菌共生共用的 CSP 訊號通路）、皮層細胞的 arbuscule 形成，以及專一性磷轉運蛋白 PT4 的表現。Chiu & Paszkowski（2019, Annu. Rev. Plant Biol. 70: 171）的綜述闡述了植物如何在促進共生與防止過度殖民之間取得平衡。
鐵恆定性的系統調控
鐵過量有毒（Fenton reaction 產生 OH·），缺乏則影響光合和呼吸。FIT（bHLH 轉錄因子）與 bHLH38/39 形成異源二聚體，活化 FRO2 和 IRT1。BTS/BTSL（E3 ubiquitin ligase）在鐵充足時降解正調控因子。長距離鐵訊號涉及韌皮部運輸的 OPT3 和可能的鐵-NA（nicotianamine）複合物。
文獻參考：Ho, C.H. et al. (2009). Cell, 138, 1184-1194. / Chiu, C.H. & Paszkowski, U. (2019). Annu. Rev. Plant Biol., 70, 171-190.