缺铁是最为普遍的人体微量营养素缺乏症之一，其导致的缺铁性贫血已成为全球性健康问题。然而，主要粮食作物籽粒的铁含量普遍偏低，提高谷物中的铁含量对于以谷物为主食的人群（尤其是发展中国家人群）的健康至关重要。近年来，一些研究通过导入铁吸收与代谢相关基因成功提升了籽粒铁含量，表明遗传改良策略在铁生物强化应用中具有广阔前景。然而，目标基因的匮乏仍是制约该策略应用的主要瓶颈。

近期，中国农业科学院作物科学研究所谷子种质资源创新团队、湖北省农业科学院粮食作物研究所种质资源团队共同完成的题为“SiYSL1 regulates the iron absorption, transportation, and grain accumulation in foxtail millet”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究以谷子条纹叶突变体Siysl1为材料，克隆到植物铁螯合物转运蛋白编码基因SiYSL1。铁元素含量测定结果表明，Siysl1突变体苗期的根部、拔节期的茎和叶、穗部以及种子中的铁含量均显著低于野生型，但抽穗期叶片的F铁含量反而略高于野生型；组织化学染色显示，SiYSL1在幼苗根系和叶片的维管束中，以及小花、膨大的子房、胚乳基部和胚周围组织中特异性表达。这些结果表明，SiYSL1参与调控Fe的吸收及稳态，并在Fe向籽粒的转运过程中发挥着至关重要的作用。

通过对SiYSL1启动子中转录因子结合位点进行预测，结合穗部转录组比较分析，发掘到ERF家族、WRKY家族、B3家族的一些转录因子可能参与SiYSL1的表达调控。这些结果丰富了对植物铁稳态调控机制的认识。

该研究通过过表达SiYSL1基因，将水稻籽粒中铁元素含量提高了一倍以上，将谷子穗部铁元素含量提高了19.08%至42.20%。表明SiYSL1在作物铁生物强化育种中具有潜在应用价值。本研究为粮食作物的铁生物强化育种提供了新的基因资源，并为进一步认知作物种子中铁元素积累的机制提供了基础。

中国农业科学院作物科学研究所刁现民研究员为论文的通讯作者，中国农业科学院作物科学研究所已毕业研究生、湖北省农业科学院粮食作物研究所张硕博士为论文第一作者。该研究得到湖北省自然科学基金面上项目（2024AFB365）、国家重点研发嘉华（2021YFF1000100）、国家自然科学基金（32241042）、湖北省支持种业高质量发展资金（HBZY2023A001-48）和国家现代农业产业技术体系（CAR-06-04）的资助。

Cite the article:

Shuo Zhang, Hui Zhi, Sha Tang, Guanqing Jia, Chanjuan Tang, Hailong Wang, Mingzhao Luo, Jiao Chunhai, Haiya Cai, Yanhao Xu, Xianmin Diao. 2026. SiYSL1 regulates the iron absorption, transportation, and grain accumulation in foxtail millet. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.03.053

https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.053

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。