【摘 要】
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铁是地壳中含量最丰富的金属元素之一,同时也是植物生长发育过程中所必需的微量元素,在光合作用、激素的合成、线粒体呼吸以及氮同化等生命进程中发挥着至关重要的作用。但土壤中大部分的铁以矿物态或难溶性化合物形式存在,植物难以有效利用。双子叶和非禾本科单子叶植物通过机理I吸收土壤中的铁,它包含质子外排,Fe3+的还原和Fe2+的运输三个步骤。对拟南芥而言,Fe3+的还原最为重要,也被认为是整个铁吸收过程的限
【基金项目】
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本研究得到国家自然科学基金重点项目（31730006）； 科技部重点研发计划项目（2016YFD0100704）； 中央高校业务费；
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铁是地壳中含量最丰富的金属元素之一,同时也是植物生长发育过程中所必需的微量元素,在光合作用、激素的合成、线粒体呼吸以及氮同化等生命进程中发挥着至关重要的作用。但土壤中大部分的铁以矿物态或难溶性化合物形式存在,植物难以有效利用。双子叶和非禾本科单子叶植物通过机理I吸收土壤中的铁,它包含质子外排,Fe3+的还原和Fe2+的运输三个步骤。对拟南芥而言,Fe3+的还原最为重要,也被认为是整个铁吸收过程的限速步骤,由高铁还原酶FRO2催化完成,但目前FRO2的调控机制仍不清楚。我们对拟南芥类受体激酶（Receptor-like kinases,RLKs）T-DNA插入突变体库进行缺铁表型筛选,发现r235突变体具有明显的耐缺铁表型。对R235基因回复株系和超表株系的表型分析,进一步明确了R235功能缺失赋予植物耐缺铁表型。定量结果显示缺铁时r235突变体缺铁响应基因的表达量高于野生型,表明R235可能通过负调控缺铁响应影响拟南芥铁稳态。进一步的高铁还原酶活性和铁含量测定显示,r235突变体在缺铁时表现出更高的高铁还原酶活性,同时根系和地上部均积累更多的铁,暗示其可能通过调控FRO2的活性进而影响拟南芥缺铁时的铁吸收效率。通过双分子荧光互补实验,我们发现R235的激酶结构域与FRO2的C端互作,说明R235可能直接调控FRO2的活性。以上结果初步表明,R235可能通过抑制FRO2的活性以及FRO2的表达来负调控拟南芥的铁吸收过程。
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