张鹏研究组发现了甘薯耐瘠薄和铁吸收的新机制

      11月18日，国际著名学术期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了我所张鹏研究组题为“H+-pyrophosphatase IbVP1 promotes efficient iron use in sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.]”的研究论文，本文揭示了甘薯能够在瘠薄土地生长和促进铁吸收的调控机理，为作物提高矿质营养利用和铁生物强化提供了新技术。

      甘薯是全球重要薯类作物，提供全球至少8亿人口的食品和工业原材料，我国是甘薯生产大国，年产近8000万吨，占全球的70%以上。甘薯耐瘠薄，可在贫瘠的山坡地种植。其对铁缺素耐受性强，深入了解其调控机制对提高薯类产量和矿质营养具有重要意义。

      范维娟博士等研究发现，铁素缺乏条件下甘薯氢离子焦磷酸化酶IbVP1表达显著上调。IbVP1基因在六倍体甘薯基因组中只有一个拷贝，也受生长素诱导表达，可通过提高根际的酸化增强对铁的获取。进一步研究表明过表达IbVP1基因可显著提高该酶及质膜H+-ATPase的活性，导致根际酸化加强。正常与铁缺素条件下IbVP1过表达甘薯植株长势变强，根系增加，并通过上调铁吸收相关基因的表达提高对铁的吸收，铁含量增加。同时，碳水化合物的代谢加强，上调AGPase及SUT1的表达和下调β-amylase基因的表达。转基因甘薯抗氧化能力提高，抗逆性增强，产量提高。

      该研究得到了国家自然科学基金委员会和科技部等项目的资助。

      文章链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12667/full