铁（Fe）是植物必需的重要微量元素，参与光合作用、酶活性等关键生理过程。为维持健康与生产力，植物需要在缺铁时启动铁吸收相关基因、在铁过量时抑制吸收以避免毒性，这一动态平衡被称为铁稳态。

目前已明确植物获取铁主要存在两种策略：基于还原的方式与基于螯合的方式。尽管根系对缺铁的响应机制已被较多研究，但对占植物大部分生物量、且铁需求更高的地上部如何调控铁状态，相关认识仍相对有限。

中国科学院西双版纳热带植物园（XTBG）研究人员近日在《植物细胞》（The Plant Cell）发表研究，提出一个由多类蛋白构成的协同调控网络，用以解释植物在根与地上部之间如何实现铁稳态协调。

研究以拟南芥为模型，聚焦铁传感器BRUTUS（BTS）、其相关蛋白BTS-LIKE1/2（BTSL1/2），以及一组被称为bHLH IVc的转录因子。研究团队据此鉴定出参与调控的核心蛋白，并区分了根与地上部在缺铁响应中的不同调控路径。

研究结果显示，BTS主要通过防止地上部铁过量积累、缓解铁毒性来保障植物健康；而主要在根部活跃的BTSL1/2则通过下调缺铁响应、控制铁吸收来参与调节。与此同时，bHLH IVc转录因子被证实可与BTSL1/2发生相互作用，从而介导根与地上组织之间的铁平衡。

实验数据还显示，bts-2突变体在铁充足条件下出现叶片黄化和不育表型，并伴随活性氧（ROS）相关基因显著上调。研究人员据此指出，BTS在防止铁过载引发的毒性方面具有关键作用。

该研究通讯作者、西双版纳热带植物园梁刚表示，这项工作有助于解释铁信号如何在整株植物范围内实现协调，并揭示了相关调控蛋白之间的功能分工，同时将bHLH IVc组确定为系统性铁稳态调控的核心枢纽。