植物精細(xì)調(diào)控體內(nèi)鐵平衡的過(guò)程稱為鐵穩(wěn)態(tài)。BTS及其同源蛋白BTS LIKE1和BTSL2是擬南芥的鐵感應(yīng)器，而bHLH IVc亞族轉(zhuǎn)錄因子是擬南芥缺穩(wěn)態(tài)信號(hào)的正調(diào)控因子。關(guān)于BTS/BTSL1/2和bHLH IVc協(xié)調(diào)整個(gè)植物鐵穩(wěn)態(tài)的機(jī)制尚不清楚。

　　中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園研究人員開(kāi)展了一系列分子生物學(xué)、生理學(xué)和遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，揭示了BTS/BTSL1/2與bHLH IVc在植物全局水平上協(xié)同調(diào)控鐵穩(wěn)態(tài)的分子機(jī)制。

　　研究發(fā)現(xiàn)，BTSL1/2基因主要在根中表達(dá)，而B(niǎo)TS基因則在整個(gè)植株中表達(dá)。盡管二者的突變均可以導(dǎo)致植株積累鐵，但只有BTS負(fù)責(zé)緩解植物地上部的鐵毒害。BTS位于細(xì)胞核，而B(niǎo)TSL1/2位于細(xì)胞質(zhì)；BTS可以促進(jìn)BTSL1/2在細(xì)胞核定位。BTSL1/2能促進(jìn)bHLH IVc亞族蛋白的泛素化降解，但這種泛素化降解只發(fā)生在根部。四個(gè)bHLH IVc基因全部缺失時(shí)，缺鐵誘導(dǎo)基因的表達(dá)在擬南芥根和地上部均不再響應(yīng)缺鐵，表明bHLH IVc是植物全局鐵穩(wěn)態(tài)的核心調(diào)控因子。BTS和BTSL1/2調(diào)控鐵信號(hào)的功能依賴于bHLH IVc蛋白。bHLH IVc與BTS/BTSL1/2形成反饋調(diào)控回路：BTS與BTSL1/2促進(jìn)bHLH IVc蛋白的泛素化降解，而bHLH IVc激活BTS和BTSL1/2的轉(zhuǎn)錄。

　　該研究闡明了BTS與BTSL1/2在植物根系和地上部中的獨(dú)特功能，同時(shí)凸顯了bHLH IVc蛋白在調(diào)控根系與地上部缺鐵響應(yīng)過(guò)程中的關(guān)鍵作用。

　　相關(guān)研究成果以Arabidopsis BRUTUS, BRUTUS-LIKE, and bHLH IVc subgroup proteins coordinate iron homeostasis in the root and shoot為題，發(fā)表在《植物細(xì)胞》（The Plant Cell）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)研究計(jì)劃等的支持。

　　BTS/BTSL1/2和bHLH IVc協(xié)同調(diào)控植物全局鐵穩(wěn)態(tài)的工作模型