歷經(jīng)約9年研究，我國科研人員鑒定到調(diào)控鐵進入玉米籽粒的關(guān)鍵基因ZmNAC78，首次解析了該基因和金屬轉(zhuǎn)運蛋白共同組成一個分子開關(guān)、控制鐵元素進入玉米籽粒的分子機制。相關(guān)研究為培育高產(chǎn)與營養(yǎng)協(xié)同的作物品種提供了理論和技術(shù)支撐。
這是記者12月8日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所了解到的消息。
中國農(nóng)科院作科所研究員李文學(xué)表示，在我國及世界很多國家，相當(dāng)一部分人受到缺鐵性貧血問題困擾。能否低成本地改善大范圍人群的鐵營養(yǎng)狀況，具有重要意義。
據(jù)介紹，對于玉米而言，鐵等營養(yǎng)物質(zhì)進入籽粒需要通過基底胚乳傳遞細胞傳遞，其生物學(xué)路徑一直是植物營養(yǎng)領(lǐng)域懸而未決的問題。同時，玉米籽粒鐵含量與產(chǎn)量通常呈負(fù)相關(guān)，也極大限制了培育既高產(chǎn)又富鐵的玉米新品種。
通過多年攻關(guān)，中國農(nóng)科院作科所作物分子育種技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新團隊聯(lián)合河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鑒定到調(diào)控鐵進入玉米籽粒的關(guān)鍵基因ZmNAC78，發(fā)現(xiàn)了玉米籽粒鐵轉(zhuǎn)運分子開關(guān)。增強該基因的表達可使玉米籽粒中的鐵含量顯著提高到每公斤70.5mg，比現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的玉米籽粒平均含鐵量超出2倍以上。
同時，利用開發(fā)的分子標(biāo)記，科研人員已培育出高產(chǎn)且籽粒富鐵的玉米新品系，為解決鐵等微量元素缺乏的“隱性饑餓”問題提供了新材料。相關(guān)研究成果在《科學(xué)》（Science）雜志以研究長文的形式在線發(fā)表。
業(yè)內(nèi)專家表示，該研究在揭開鐵進入玉米籽粒的生物學(xué)路徑的同時，也為解析營養(yǎng)物質(zhì)如何進入小麥等具有傳遞細胞的禾谷類作物提供了新思路。（記者于文靜）
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