科研人员发现植物种子“含铁秘密” 有望帮助解决“隐性饥饿”问题

2021-10-06 08:35:12
来源:文章来源于网络

  记者从中国科学院分子植物科学卓越创新中心获悉,该中心的晁代印研究组科研人员发现影响植物种子铁含量的关键基因,有望帮助解决“隐性饥饿”——铁等微量元素缺乏问题。相关论文于4日凌晨在线发表于Science(《科学》)的子刊Science Advances(《科学·进展》)。

  铁营养不足是目前世界上最严重的营养问题之一,引起缺铁性贫血症、儿童发育迟缓、记忆力衰退等疾病。科研人员介绍,大多数植物来源的主食含铁量极低,而且其中的抗营养因子还会进一步阻碍人体对铁的吸收。植物中的铁素的运输依赖于植物特有的铁运输重要的小分子化合物nicotianamine(简称:NA),与铁和其他二价阳离子结合形成稳定的小合物,细胞中容易沉淀的铁离子可以在植物中自由长距离运输。
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  晁代印研究组方面称,NA也是促进人类和动物铁吸收的最佳增强剂,同时还有助于预防老年痴呆和高血压,因此其在植物中的运输和积累不仅对于植物本身具有重要意义,对于人类健康同样具有重大价值。
  但是,NA在细胞中合成后,如何运输到细胞外与铁结合?如何与铁一起共转运到籽粒?这些一直是植物营养领域的未解之谜。
  晁代印研究组的这项研究从植物拟南芥中首次鉴定到长久以来植物营养学家所关注的植物中铁运输关键基因NAET1和NAET2,发现这两个基因编码蛋白能够以类似动物神经递质释放的方式,将NA分泌到细胞外,从而帮助植物体内铁,铜等离子的长距离运输,促进它们在籽粒中的积累。
  此项研究发现了影响植物种子里铁运输和积累的关键基因,拓展了人们对于植物营养物质运输方式的认识,为解决人类铁营养缺乏提供了新视角。