近日,中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所作物代謝調(diào)控與營養(yǎng)強化創(chuàng)新團隊與青島農(nóng)業(yè)大學合作,在玉米中發(fā)現(xiàn)了一個新的鐵轉(zhuǎn)運體ZmIRT2,該蛋白參與玉米體內(nèi)鐵、鋅元素平衡的調(diào)控,為培育富含鐵元素的高效作物新品種提供了基因資源和理論基礎。相關(guān)成果發(fā)表在《植物與細胞生理學(Plant & Cell Physiology)》雜志上。
鐵是動植物生長發(fā)育所必需的微量營養(yǎng)元素,人類缺鐵會導致貧血,世界約三分之一的人口均具有不同程度的缺鐵現(xiàn)象。因此,闡明植物吸收鐵的機制對創(chuàng)制富含鐵元素的高效作物新品種,進而改善人類缺鐵性貧血等癥狀具有重要意義。目前已發(fā)現(xiàn)多個鐵轉(zhuǎn)運蛋白,包括已報道的玉米 Yellow Stripe 1 ( ZmYS1 )可將三價鐵轉(zhuǎn)運至細胞內(nèi),以及該團隊先期發(fā)現(xiàn)的ZmIRT1轉(zhuǎn)運體等,但對玉米中不同鐵轉(zhuǎn)運體的關(guān)系和功能尚缺乏深入研究。
該研究鑒定了玉米中一個新的鐵轉(zhuǎn)運體ZmIRT2,酵母互補實驗表明,ZmIRT2具有吸收轉(zhuǎn)運鋅鐵的功能,并且 ZmIRT2 過表達,轉(zhuǎn)基因玉米植株和種子中鋅和鐵的含量均顯著提高。研究進一步分析了玉米中 ZmIRT2、ZmIRT1 和 ZmYS1 三個鐵轉(zhuǎn)運相關(guān)基因的表達量,發(fā)現(xiàn)三者在維持玉米體內(nèi)鋅和鐵的平衡中具有協(xié)同作用。鐵轉(zhuǎn)運體ZmIRT2可用于生物強化作物籽粒中的鐵含量,為培育富含鐵元素的作物新品種提供了新的基因資源及研究路徑。
該研究得到國家自然科學基金等項目的資助。(通訊員:崔艷)
原文鏈接:https://academic.oup.com/pcp/advance-article-abstract/doi/10.1093/pcp/pcab177/6523264