铁是植物生长发育必需的微量元素，虽然铁元素在地壳中含量丰富，但主要以植物难以吸收利用的三价铁氧化物和氢氧化物形式存在，可利用铁元素的不足严重影响着作物的产量和品质。为利用难溶性的三价铁化合物，双子叶植物和非禾本科单子叶植物进化出了在根际将三价铁还原成二价铁再进行吸收利用的机制。有研究表明，植物在缺乏可利用铁的情况下能够分泌核黄素作为电子传递的载体，从而提高三价铁的还原效率。然而，植物如何调控核黄素的合成尚不十分清楚。
中科院植物所张文浩研究组研究发现，苜蓿cipk12突变体相比野生型表现出更为耐低铁的表型；研究人员使用高效液质联用技术发现，cipk12突变体根系中积累了更多的核黄素及其衍生物，通过酵母双杂交和双分子荧光互补试验发现CIPK12可以与CBL3和CBL8互作，进而负调控三个核黄素合成关键酶基因的表达，最终影响苜蓿根系核黄素合成和根际三价铁还原能力。该研究揭示了植物调控核黄素合成及铁元素高效利用的新机制，并为培育高核黄素含量且耐低铁作物提供了新思路。
该研究成果于近日在线发表于国际学术期刊Plant, Cell & Environment。植物所王天佐副研究员为文章第一作者，张文浩研究员为通讯作者。中国台湾中央研究院Schmidt研究员参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金等的资助。
文章链接：https://doi.org//10.1111/pce.14527
（植被生态实验室供稿）
蛋白激酶CIPK12调控苜蓿根系核黄素合成及核黄素在铁元素高效利用过程中的作用机制
