（記者李晨通訊員崔豔）近日，中國農(nong) 科院生物技術研究所作物代謝調控與(yu) 營養(yang) 強化團隊和中國農(nong) 業(ye) 大學國家玉米改良中心合作，首次在禾本科植物中揭示了楊氏循環（植物自甲硫氨酸合成乙烯的循環過程）通過調控煙草胺合成從(cong) 而影響鐵元素吸收與(yu) 運輸的機製，為(wei) 培育鐵營養(yang) 強化作物提供了基因源和理論依據。相關(guan) 成果發表於(yu) 《植物生理學》。

　　鐵元素是人體(ti) 和植物生長發育所必需的微量礦物質元素，目前全球仍有近十億(yi) 人口因為(wei) 鐵元素攝入不足遭受不同程度的健康損害，缺鐵也可導致植物顯著減產(chan) 。因此，深入了解作物對鐵元素的運輸和代謝機理，有助於(yu) 創製鐵營養(yang) 強化作物，從(cong) 而有效改善人體(ti) 缺鐵導致的貧血等健康問題。

　　目前已知玉米等禾本科植物主要通過合成煙草胺等植物鐵載體(ti) ，吸收和運輸體(ti) 內(nei) 的鐵元素。已有研究發現，楊氏循環途徑能夠延伸產(chan) 生煙草胺，但研究人員對煙草胺的生物合成和楊氏循環之間的關(guan) 係尚不清楚。

　　該研究鑒定了一個(ge) 玉米脈間失綠突變體(ti) mic1的候選基因ZmMIC1，該基因編碼的5’—甲硫腺苷核苷酶是楊氏循環中的一個(ge) 關(guan) 鍵酶。該突變體(ti) 表現出典型的缺鐵表型，幼苗中鐵元素含量減少且生長遲緩。

　　轉錄組分析顯示，mic1突變體(ti) 展現出的脈間失綠症狀雖然與(yu) 已知的鐵轉運載體(ti) 缺失表型相似，但實際上是由煙草胺代謝障礙引起的。通過外源和內(nei) 源煙草胺回補實驗，研究人員證實了楊氏循環途徑和煙草胺生物合成之間的聯係，同時也指向了一種玉米乃至禾本科植物中鐵穩態的調控方式，為(wei) 培育富含鐵元素的玉米新種質提供了理論依據。