生物所发现一个新的植物铁转运体

近日,生物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,为培育铁高效的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铁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。

本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Zn和Fe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Zn和Fe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,为培育富含铁的作物新品种提供了新的基因资源及研究路径。

微信图片_20220222150918_1.jpg

ZmIRT2能够提高玉米籽粒中的锌铁含量

生物所李素贞博士为论文的第一作者,生物所陈茹梅研究员和青岛农业大学陈景堂教授为共同通讯作者。该论文得到了转基因重大专项、国家自然科学基金项目的资助。

论文链接:

https://academic.oup.com/pcp/advance-article-abstract/doi/10.1093/pcp/pcab177/6523264