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科研人员发现一个新的植物铁转运体

2022-03-30 09:53      来源:中国农业科学院生物技术研究所  

近日,中国农业科学院生物技术研究所作物代谢调控与营养强化创新团队与青岛农业大学合作,在玉米中发现了一个新的铁转运体ZmIRT2,该蛋白参与玉米体内铁、锌元素平衡的调控,为培育富含铁元素的高效作物新品种提供了基因资源和理论基础。相关成果发表在《植物与细胞生理学(Plant &Cell Physiology)》杂志上。

铁是动植物生长发育所必需的微量营养元素,人类缺铁会导致贫血,世界约三分之一的人口均具有不同程度的缺铁现象。因此,阐明植物吸收铁的机制对创制富含铁元素的高效作物新品种,进而改善人类缺铁性贫血等症状具有重要意义。目前已发现多个铁转运蛋白,包括已报道的玉米 Yellow Stripe 1 ( ZmYS1 )可将三价铁转运至细胞内,以及该团队先期发现的ZmIRT1转运体等,但对玉米中不同铁转运体的关系和功能尚缺乏深入研究。

该研究鉴定了玉米中一个新的铁转运体ZmIRT2,酵母互补实验表明,ZmIRT2具有吸收转运锌铁的功能,并且 ZmIRT2 过表达,转基因玉米植株和种子中锌和铁的含量均显著提高。研究进一步分析了玉米中 ZmIRT2、ZmIRT1 和 ZmYS1 三个铁转运相关基因的表达量,发现三者在维持玉米体内锌和铁的平衡中具有协同作用。铁转运体ZmIRT2可用于生物强化作物籽粒中的铁含量,为培育富含铁元素的作物新品种提供了新的基因资源及研究路径。

该研究得到国家自然科学基金等项目的资助。