記者從中國農業(yè)科學院獲悉，該院作物科學研究所作物分子育種技術和應用創(chuàng)新團隊聯(lián)合河南農業(yè)大學，鑒定到調控鐵進入玉米籽粒的關鍵基因ZmNAC78，首次解析了該基因和金屬轉運蛋白共同組成一個分子開關控制鐵元素進入玉米籽粒的分子機制，為解決“隱性饑餓”——鐵等微量元素缺乏問題提供了新基因，為培育高產與營養(yǎng)協(xié)同的作物品種提供了理論和技術支撐。相關研究成果近日在線發(fā)表在《科學》（Science）雜志上。

全球大約有三分之一的人口受到缺鐵引起的貧血病困擾，根據(jù)第四次全國營養(yǎng)調查的數(shù)據(jù)，中國居民貧血患病率為20.1%，其中一半為缺鐵性貧血。雖然依靠服用補鐵劑等手段可以改善人的鐵營養(yǎng)狀況，但是成本較高。將日常食用作物的鐵含量提高，有助于從根本上低成本地改善大范圍人群的鐵營養(yǎng)狀況，這對于以玉米為主食的發(fā)展中國家意義尤其重大。2004年，國際農業(yè)研究磋商組織（CGIAR）設立“生物強化挑戰(zhàn)項目”，目前水稻方面已經取得了較大的進展，但由于玉米籽粒結構不同，鐵等營養(yǎng)物質進入需要通過基底胚乳傳遞細胞傳遞，其生物學路徑一直是植物營養(yǎng)領域懸而未決的問題。

在該項研究中，研究人員利用273份玉米自交系基因型數(shù)據(jù)結合6份極端材料轉錄組數(shù)據(jù)，鎖定一個參與調控玉米籽粒鐵含量的候選基因ZmNAC78。“利用該基因可使玉米籽粒中的鐵含量提高到每公斤70.5毫克，比現(xiàn)有生產所用玉米籽粒平均含鐵量超出兩倍以上。同時，利用開發(fā)的分子標記可培育出高產且籽粒富鐵的玉米新品系。”論文通訊作者、中國農業(yè)科學院作物科學研究所研究員李文學說。

研究人員進一步解析了鐵元素如何進入到玉米籽粒的分子路徑，為解析營養(yǎng)物質如何進入小麥等具有傳遞細胞的禾谷類作物提供了新思路。

來源：農民日報