国产高清视频网站_植物鐵的攝入、信號轉導和感知----中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

　　鐵是植物生長(cháng)發(fā)育所必需的營(yíng)養元素,植物主要通過(guò)根部的鐵吸收系統從土壤中獲取鐵營(yíng)養。非禾本科植物與禾本科植物進(jìn)化了兩種不同的鐵吸收系統，文章以擬南芥和水稻為例，介紹了植物的鐵吸收系統，鐵信號通路和鐵感知系統的研究進(jìn)展，比較了兩種鐵吸收系統的差異（圖1）。擬南芥通過(guò)將Fe³⁺還原為Fe²⁺，并通過(guò)二價(jià)鐵轉運蛋白進(jìn)行吸收，而水稻通過(guò)分泌麥根酸直接鰲合Fe³⁺離子并通過(guò)YS類(lèi)蛋白吸收該復合物。

　　當遭遇鐵供給不足時(shí)，植物能激活自身的鐵吸收系統。盡管擬南芥和水稻有完全不同的鐵吸收系統，它們利用類(lèi)似的雙元分子模塊（FIT-bHLH Ib）來(lái)控制鐵吸收系統的開(kāi)啟（圖2）。缺鐵條件下，FIT和bHLH Ib形成蛋白復合物共同激活鐵吸收相關(guān)基因的表達，從而激活鐵吸收系統。bHLH Ib基因受到鐵缺乏的強烈誘導。在缺鐵條件下，bHLH IVc蛋白直接激活bHLH Ib基因的轉錄，而bHLH IVb蛋白的一些成員則可以抑制bHLH IVc蛋白對bHLH Ib基因的轉錄激活。bHLH IVc和bHLH IVb的相互拮抗對于植物鐵穩態(tài)的維持至關(guān)重要（圖2）。

　　與鐵信號通路的其他轉錄因子不同，bHLH IVc的轉錄并不受缺鐵誘導。BTS/BTSL/HRZ蛋白的N端結構域有鐵離子結合功能，而C端的RING結構域具有E3酶活性，被認為是植物的鐵感知蛋白。BTS/HRZ直接與bHLH IVc蛋白互作，并控制后者的蛋白穩定性（圖2），而B(niǎo)TSL直接控制FIT蛋白的穩定性。因此，BTS/BTSL/HRZ可能根據鐵濃度的變化調節鐵信號途徑中關(guān)鍵轉錄因子的穩定性，最終控制植物的缺攝入以維持鐵穩態(tài)。除此之外，文章也討論了其它幾種不同類(lèi)型的可能的鐵感知蛋白。文章最后提出了鐵信號通路研究中存在的問(wèn)題，并對該領(lǐng)域的研究方向進(jìn)行了展望。

　　版納植物園梁崗研究員在Plant Communications期刊上發(fā)表了題為Iron uptake, signaling, and sensing in plants的綜述文章。梁崗研究員為該綜述的唯一作者，相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金和云南省青年拔尖人才的資助。