铁是植物的重要微量营养素，对光合作用、呼吸作用和各种代谢过程至关重要。尽管土壤中铁含量丰富，但铁通常以不溶性形式存在，特别是在石灰性土壤中，植物难以吸收。这种有限的供应会严重影响作物产量和植物健康。

应对这些挑战需要更深入地了解植物对铁的吸收和调节机制，这可以改善农业实践并开发更适合缺铁条件的作物。

南京农业大学的研究人员通过探索钙调蛋白样蛋白与苹果特有的 BTB 结构域蛋白之间的相互作用(铁稳态的关键)，在该领域取得了重大进展。他们的研究成果于 2024 年 3 月 25 日发表在《园艺研究》杂志上。

研究表明，MdCML15 是 MdBT2 的上游调节器，参与 MdbHLH104 的泛素化和降解。该过程导致 MdAHA8 表达减少，MdAHA8 是一种对铁吸收至关重要的质膜 H + -ATPase。因此，MdCML15 和 MdBT2 之间的相互作用会对植物酸化根际和吸收铁的能力产生负面影响。

与野生型植株相比，过量表达 MdCML15 的转基因苹果植株在缺铁条件下表现出铁吸收减少和严重的缺绿现象。相反，抑制 MdCML15 表达的植株在相同条件下表现出铁吸收增强和生长改善。

这些发现为苹果树铁吸收的调控网络提供了新的见解，并强调了针对 MdCML15 改善作物铁吸收的潜力。

通讯作者之一 Chun-Xiang You 博士表示：“我们的研究结果强调了植物用来平衡营养吸收和避免毒性的复杂调节机制。了解 MdCML15 等蛋白质在这些过程中的作用，为开发营养效率更高的作物品种开辟了新途径。”

这项研究为苹果树铁调节的分子机制提供了宝贵的见解。通过操纵 MdCML15 的表达，可能可以增强作物对铁的吸收，从而提高生长和产量，特别是在缺铁土壤中。这些知识可以为旨在开发营养高效作物品种的育种计划和生物技术方法提供参考。

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