铁（Fe）是动植物及人类所必需的微量营养元素。植物性食物是人类获得Fe营养的主要来源之一,因此,发掘植物中调节Fe代谢的关键基因并阐明其作用机制对于粮食作物的育种及改良具有重要的理论意义和潜在应用价值,为食品营养的研发提供理论基础和技术途径。本研究通过分子生物学和遗传学方法,研究了MYB4和MNB1基因调控植物Fe稳态的作用机制,并在番茄缺Fe耐受型品种筛选上进行利用。主要研究结果如下:（1）为鉴定调控植物Fe营养代谢的新基因,通过酵母双杂交筛选技术,以调控缺Fe胁迫响应的重要转录因子FIT为诱饵,筛选FIT互作蛋白,鉴定了一个候选基因MYB4,并证实FIT与MYB4可以发生相互作用。缺Fe胁迫下MYB4的表达显著降低。表型分析发现,MYB4基因功能的缺失能够增强拟南芥植株对缺Fe胁迫耐受,而MYB4基因过表达植株则表现出对缺Fe胁迫敏感,表明MYB4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MYB4可通过抑制FIT和b HLH38或b HLH39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。（2）为进一步发掘和鉴定拟南芥中参与调节植物Fe营养代谢的新基因,从美国拟南芥种质资源库中筛选到一个参与缺Fe胁迫响应调节的MNB1基因,其编码蛋白为植物凝集素。表型分析表明,MNB1基因功能的缺失导致植株对缺Fe胁迫耐受,而MNB1基因过表达植株则表现出对缺Fe胁迫敏感,表明MNB1基因负向调控拟南芥对缺Fe胁迫的耐受性。在缺Fe胁迫下MNB1的表达显著抑制。DAB染色和丙二醛含量的测定表明,缺Fe胁迫下MNB1基因能够调节拟南芥植株体内活性氧（ROS）的水平,进而影响缺Fe相关基因的表达。这些结果表明,MNB1基因通过调节体内ROS水平和ROS介导的信号转导从而负向调节Fe吸收和耐受。（3）鉴于MYB4和MNB1基因参与植物Fe代谢的调控,为确定其是否可以在筛选番茄缺Fe耐受型品种中进行利用。首先,利用RNA-seq技术分析了野生型番茄根系在正常和缺Fe胁迫下差异基因表达水平的变化,发现缺Fe胁迫下Sl MYB4和Sl MNB1基因的表达显著降低,推测其功能可能与同源基因MYB4和MNB1相似。因此,将番茄中Sl MYB4和Sl MNB1基因以及Fe吸收相关基因Sl FRO1和Sl IRT1作为筛选番茄缺Fe耐受型品种的候选基因进行分析。其次,通过q RT-PCR实验,进一步分析了缺Fe条件下33个番茄品种中Sl MYB4、Sl MNB1、Sl FRO1和Sl IRT1基因的表达水平,发现在缺Fe条件下,紫珍珠（ZZZ）和串珠樱桃（CZYT）番茄品种中Sl FRO1和Sl IRT1基因的表达相比较野生型（AC）均被显著上调;Sl MYB4和Sl MNB1基因的表达相比较AC均被显著抑制。进一步对其进行表型及生理指标分析发现,在缺Fe胁迫下,ZZZ和CZYT的表型相比AC更耐受,且生理指标测定结果也与表型结果一致;相反,在大量筛选中随机选取3个在缺Fe条件下Sl MYB4和Sl MNB1基因的表达与AC相比无显著差异或显著上调的番茄品种进行表型及生理指标分析,结果发现在缺Fe胁迫下,中蔬四号（ZSSH）、小仙桃（XXT）和粉冠802（FG802）番茄植株与AC均表现出叶片黄化的缺Fe敏感表型,且其生理指标测定结果也与表型结果一致。这些结果表明,Sl MYB4和Sl MNB1基因可以作为筛选番茄缺Fe耐受型品种的候选基因,并能够在筛选番茄缺Fe耐受型品种上进行分子标记利用。综上所述,本研究发掘和鉴定了两个调控植物Fe营养代谢的新基因MYB4和MNB1。MYB4通过与转录因子FIT发生互作,从而响应缺Fe胁迫的应答;而MNB1是通过调节植物体内ROS水平和ROS介导的信号转导从而参与缺Fe胁迫的应答;最后,基于MYB4和MNB1基因对缺Fe胁迫的机理研究,通过Sl MYB4和Sl MNB1基因筛选到两个缺Fe耐受型番茄品种ZZZ和CZYT,表明Sl MYB4和Sl MNB1基因可以作为筛选番茄缺Fe耐受型品种的候选基因。该研究不仅为植物Fe营养的遗传改良提供新的基因资源和理论依据,而且为筛选和培育高效Fe利用的番茄新品种提供新的思路和技术途径。