中國農業科學院作物科學研究所作物分子育種技術和應用創新團隊聯合國內高校鑒定到調控鐵元素進入玉米籽粒的關鍵基因，首次解析了該基因和金屬轉運蛋白共同組成一個分子開關控制鐵元素進入玉米籽粒的分子機制。利用該基因使玉米籽粒中的鐵含量比現有生產用玉米籽粒鐵含量超出2倍以上。該研究為解決“隱性饑餓”—鐵等微量元素缺乏問題提供了新基因，為培育富鐵作物品種提供了理論和技術支撐。相關研究成果12月8日以研究長文的形式發表在《科學（Science）》上。
據李文學研究員介紹，全球大約有三分之一的人口受到缺鐵引起的貧血病困擾。如果能將日常食用作物鐵含量提高，有助于從根本上低成本地改善大范圍人群的鐵營養狀況，這對于以玉米為主食的發展中國家意義尤其重大。
科研團隊利用273份玉米自交系基因型數據，結合6份極端材料轉錄組數據，鎖定一個參與調控玉米籽粒鐵含量的候選基因。實驗顯示，該基因在玉米營養物質進入子代的唯一界面—玉米籽粒基底胚乳傳遞細胞中優勢表達，能夠直接激活金屬離子轉運蛋白和金屬轉運蛋白共同組成一個分子開關控制鐵元素進入玉米籽粒?？蒲腥藛T開發了功能分子標記，并選育出籽粒鐵含量和產量均顯著高于我國區試對照品種的玉米新品系，為未來培育高產且富鐵的玉米新品種提供了可行方案。同時，該研究也為解析營養物質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。
該研究得到了國家重點研發計劃、中國農業科學院科技創新工程、國家自然科學基金和海南崖州灣種子實驗室等項目的支持。（通訊員 衛斐）
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf3256
