合肥工业大学曹树青教授团队揭示转录因子MYC1调控植物缺Fe耐受及积累的新机制

铁（Fe）是植物正常生长发育所必需的矿质营养元素之一，而土壤中有效Fe含量较低，易造成植物缺Fe。然而，植物缺Fe会影响其线粒体呼吸、光合作用、生物固氮、矿质营养的主动运输和免疫防御，导致植物生长发育受到限制，进而使得作物的产量和品质降低。因此，研究植物缺Fe胁迫响应的分子调控机制对于植物Fe营养高效利用至关重要。尽管植物Fe吸收转运过程已被很好的阐释，但目前响应植物缺Fe胁迫信号的分子机制，仍有很多未知其有待于进一步的发掘和解析。

2023年1月31日，合肥工业大学曹树青教授研究团队在国际知名学术刊The Plant journal在线发表题为“The transcription factor MYC1 interacts with FIT to negatively regulate iron homeostasis in Arabidopsis thaliana”的研究论文。该研究揭示了bHLH转录家族成员MYC1在缺Fe胁迫下通过与FIT互作并抑制FIT与bHLH38/39的异源二聚体的结合，从而降低下游靶基因IRT1和FRO2的表达而负向调节Fe的吸收与耐受。

FIT基因属于bHLH转录因子的家族成员，是参与植物缺Fe胁迫响应调控关键且必需的基因。该研究通过酵母双杂交筛选技术，以FIT为诱饵，鉴定了一个FIT互作蛋白MYC1。缺Fe胁迫下MYC1的表达显著降低。表型分析发现，MYC1基因功能的缺失能够增强拟南芥植株对缺Fe胁迫耐受，而MYC1基因过表达植株则表现出对缺Fe胁迫敏感，表明MYC1基因负向调控拟南芥对缺Fe胁迫响应的耐受性；此外，通过凝胶迁移、染色质免疫沉淀和烟草瞬时表达实验发现MYC1可通过抑制FIT和bHLH38或bHLH39的异源二聚体的结合，从而降低下游基因IRT1和FRO2的转录而负调节Fe吸收和耐受。

博士后宋慧，硕士生耿庆鎏和博士生吴席为该论文共同第一作者，曹树青教授和江力教授为该论文通讯作者。此研究受中国国家自然科学基金资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/tpj.16130

本文转载自植物生理PlantPhysiol

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