近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物代謝調(diào)控與營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與青島農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，在玉米中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)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(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表在《植物與細(xì)胞生理學(xué)(Plant & Cell Physiology)》雜志上。
鐵是動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，人類缺鐵會(huì)導(dǎo)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(jī)制對(duì)創(chuàng)制富含鐵元素的高效作物新品種，進(jìn)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(gè)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，包括已報(bào)道的玉米 Yellow Stripe 1 ( ZmYS1 )可將三價(jià)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)，以及該團(tuán)隊(duì)先期發(fā)現(xiàn)的ZmIRT1轉(zhuǎn)運(yùn)體等，但對(duì)玉米中不同鐵轉(zhuǎn)運(yùn)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(gè)新的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)體ZmIRT2，酵母互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)表明，ZmIRT2具有吸收轉(zhuǎn)運(yùn)鋅鐵的功能，并且 ZmIRT2 過(guò)表達(dá)，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(jìn)一步分析了玉米中 ZmIRT2、ZmIRT1 和 ZmYS1 三個(gè)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)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(yùn)體ZmIRT2可用于生物強(qiáng)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(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)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
