近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)未來農(nóng)業(yè)研究院教授鄭遠團隊在《美國國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表研究論文，首次揭示了植物激素ABA在種子鐵積累中的“分子剎車”新功能。
研究顯示，ABA通過一套新發(fā)現(xiàn)的信號模塊，在種子成熟過程中抑制鐵元素過量積累；而當(dāng)植物感知缺鐵信號時，該抑制被解除，從而增強種子鐵儲備。這一機制在模式植物擬南芥中得到驗證，為理解種子鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控提供了全新視角，也為培育“高鐵低毒”營養(yǎng)強化作物奠定了理論基礎(chǔ)。
研究團隊以擬南芥為模型，系統(tǒng)分析了種子發(fā)育過程中ABA含量與鐵積累的時間動態(tài)，發(fā)現(xiàn)種子成熟過程中ABA的含量與鐵含量呈負(fù)相關(guān)。外源施加ABA顯著抑制種子中鐵含量，而ABA合成缺陷突變體則表現(xiàn)出鐵積累升高，表明ABA在種子鐵積累的過程中起負(fù)調(diào)控作用。
該研究首次將ABA的功能從“調(diào)控種子休眠萌發(fā)”拓展至“營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)調(diào)控”，揭示了植物如何在“鐵充足時防止毒害、鐵缺乏時保障供應(yīng)”之間實現(xiàn)精細(xì)平衡。該機制為今后通過基因編輯或精準(zhǔn)育種提升稻米、小麥等主糧作物的鐵含量提供了理論依據(jù)和技術(shù)路徑。
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