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2021年4月14日,南京农业大学张炜教授和陈熙副教授团队在Journal of Experimental Botany杂志发表了题为The Tonoplast-Localized Transporter OsNRAMP2 is involved in Fe Homeostasis and affects Seed Germination in rice 的研究论文,文章研究揭示水稻OsNRAMP2蛋白对于维持液泡中铁的稳态以及对于种子萌发具有重要作用。
液泡中铁(Fe)的贮藏对植物体内的Fe稳态具有重要作用。当有足够的铁时,多余的铁可以储存在液泡中,以便在铁缺乏时再活化(remobilization)。尽管液泡中铁再活化的机制对于低铁胁迫下的作物生长至关重要,但介导液泡中的铁转运到水稻胞质中的转运蛋白仍然未知。
本研究表明,在较高的Fe2+浓度下,用水稻天然抗性相关巨噬细胞蛋白2(OsNRAMP2)转化的Δccc1酵母突变株对Fe毒性更加敏感。在水稻原生质体和表达Pro35S:OsNRAMP2-GFP的转基因植物中,OsNRAMP2定位在液泡膜中。osnramp2敲低株系中,液泡中的铁含量比野生型高,并且osnramp2敲低植物的生长受到铁缺乏的显著影响。此外,osnramp2敲低的植物的萌发受到抑制。相反,Pro35S:OsNRAMP2-GFP株系中,液泡中Fe含量显著低于野生型,并且在Fe缺乏条件下,OsNRAMP2的过表达增加了茎生物量。
Pro35S:OsNRAMP2-GFP过表达株系在含铁或不含铁培养基中的生长表型分析
综上,本研究揭示出OsNRAMP2 能够将Fe从液泡运输到细胞质中,并在种子萌发中起关键作用。
原文链接:https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erab161/6225834
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