本報(bào)訊 日前，中山大學(xué)生命科學(xué)大學(xué)院王宏斌教授團(tuán)隊(duì)在植物鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制方面取得新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族成員通過(guò)級(jí)聯(lián)調(diào)控的方式，響應(yīng)缺鐵脅迫應(yīng)答并參與植物體內(nèi)鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控。研究成果已發(fā)表于《植物細(xì)胞》，該工作得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助。

目前，缺鐵已成為最普遍的營(yíng)養(yǎng)缺乏癥之一，當(dāng)前植物仍是人類(lèi)攝取鐵元素的主要食用來(lái)源。因此，系統(tǒng)地了解植物的鐵吸收運(yùn)輸及其穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制，對(duì)農(nóng)作物鐵營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的改良具有非常重要的意義。

植物體內(nèi)存在復(fù)雜的鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)。一方面，植物需要能夠?qū)ιL(zhǎng)土壤中缺鐵脅迫進(jìn)行應(yīng)答，以保證有效的鐵吸收；另一方面，植物需要對(duì)體內(nèi)鐵含量進(jìn)行調(diào)控，以避免過(guò)量的鐵對(duì)其自身生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生的毒害。bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族在植物缺鐵應(yīng)答中起重要作用，但是其精細(xì)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)尚不清楚。

王宏斌團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)擬南芥突變體大規(guī)模篩選，發(fā)現(xiàn)bHLH轉(zhuǎn)錄因子IVc亞家族成員bHLH104與ILR3可以協(xié)同作用，參與植物對(duì)于缺鐵脅迫的應(yīng)答。進(jìn)一步研究表明，bHLH104與ILR3可以直接調(diào)控鐵吸收相關(guān)重要轉(zhuǎn)錄因子——bHLH轉(zhuǎn)錄因子Ib亞家族基因以及PYE基因的表達(dá)，從而激活下游鐵吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)直接相關(guān)基因。有趣的是，遺傳學(xué)分析提示bHLH104/ILR3可能是鐵吸收負(fù)調(diào)控因子E3泛素連接酶BTS的下游靶標(biāo)，以此防止植物對(duì)鐵的過(guò)量吸收。這一研究工作揭示了植物鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控過(guò)程中轉(zhuǎn)錄因子間的級(jí)聯(lián)調(diào)控模式，進(jìn)一步闡明了植物鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制。

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