中国科学院植物研究所张文浩研究组揭示蛋白激酶CIPK12通过调控苜蓿核黄素合成介导三价铁的还原
2023/2/1 8:55:25 阅读：131 发布者：
铁是植物生长发育必需的微量元素之一，虽然铁元素在地壳中含量丰富，但其主要以植物难以吸收利用的三价铁氧化物和氢氧化物形式存在。土壤中可利用铁元素的不足严重制约作物的产量和品质。为利用难溶性的三价铁化合物，双子叶植物和非禾本科单子叶植物进化出在根际将三价铁还原成二价铁再吸收利用的机制。有研究表明，植物在缺乏可利用铁的情况下通过分泌核黄素作为电子传递的载体，从而提高三价铁的还原效率。然而，植物如何调控核黄素的合成尚不清楚。
近日，中国科学院植物研究所张文浩研究组在Plant, Cell & Environment上发表了题为“Protein kinase MtCIPK12 modulates iron reduction in Medicago truncatula by regulating riboflavin biosynthesis”的研究论文，阐述了蛋白激酶CIPK12调控苜蓿根系核黄素合成及核黄素在苜蓿铁元素高效利用过程中的作用机制。
研究发现，苜蓿cipk12突变体相比野生型表现出耐低铁的表型；使用高效液质联用技术发现，cipk12突变体根系中核黄素及其衍生物大量积累。酵母双杂交和双分子荧光互补试验发现CIPK12与CBL3和CBL8互作，进而负调控三个核黄素合成关键酶基因的表达，最终影响苜蓿根系核黄素合成和根际三价铁的还原能力。
该研究揭示了植物调控核黄素合成及铁元素高效利用的新机制，并为培育高核黄素含量且耐低铁作物提供了新线索。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14527
转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号
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