吴丽霞，欧斯艳，麦翠珊，黄丽雅，张亚楠，邓雅茹，李方剑，王金祥

    (华南农业大学根系生物学中心 / 广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室 /华南农业大学资源环境学院，广东 广州 510642)

    铁是植物必需的微量元素，但细胞内铁的含量过高，则会因铁的强氧化能力产生氧化胁迫[1]，因此铁的吸收和利用必须精确调控，才能维持植物细胞内铁稳态。双子叶植物如拟南芥 (Arabidopsis thaliana)和番茄 (Solanum lycopersicum)采用机制Ⅰ进行铁吸收，三价铁被还原为二价铁后通过根细胞膜上的铁转运子进入根细胞；在低铁环境下通过增加根的还原能力，促进质子的外排和还原剂的释放，促进铁的吸收[2]。番茄转录因子Fer是最早被鉴定的关键铁营养调节因子，它是一个细胞核定位的bHLH蛋白[3]。Fer在番茄根尖的表达不依赖于铁的供应，其在转录水平调节番茄根的发育和生理进而调节铁营养。FER-LIKE IRON DEFICIENCYINDUCED TRANSCRIPTION FACTOR (FIT)是拟南芥铁信号网络的核心转录因子，FIT与bHLH38/39/100/101互作而调控下游缺铁响应基因FERRIC REDUCTION OXIDASE2 (FRO2)、IRON-REGULATED TRANSPORTER1 (IRT1)的表达[4]。

    FERRITIN (FER)是一类保守的铁蛋白，FER对维持铁离子的稳态以及铁代谢起重要作用[5]。动物FER蛋白一般位于细胞质，而植物FER蛋白一般定位于质体和线粒体[6]。拟南芥含有4个FER基因(AtFER1～AtFER4)，拟南芥FER基因受过量铁、H2O2、冷害以及ABA诱导表达，在其启动子区域存在铁响应元件 (IDS)[7]。敲除拟南芥FER1可导致叶片在光照条件下早衰，以及光合效率下降和叶绿素降解[8]。AtFER4位于线粒体，但fer4突变体表型和野生型没有差别，对铁毒、盐害、冷害和百草枯处理引起的氧化胁迫没有作用[6]。AtFER1、AtFER3、AtFER4在根、叶均快速 (6 h)受铁诱导表达，尤其是 AtFER1；与野生型相比，在 500 μmol/L Fe (Ⅲ)-EDTA培养条件下，拟南芥fer1-3-4三突变体根积累的铁明显少[9]。FER蛋白不仅作为一种铁贮藏蛋白，还参与保护植物，避免因过量铁导致的氧化胁迫。在正常铁营养条件下，fer1-3-4三突变体根部过氧化氢酶 (catalase， CAT)活性和野生型没有差别，但在过量铁条件下，fer1-3-4和野生型拟南芥根部CAT活性增加 ......