202xxabcd4 年2月xxabcd，日本冈山大学植物科学与资源究诘所的Sheng Huang等东谈主在Annual Review of Plant Biology杂志上发表了题为 “Metal Transport Systems in Plants” 的著作，系统施展了植物中金属转运系统的考虑机制，包括金属在植物中的分拨、转运卵白眷属以及转录调控机制等。
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在植物体内，金属的输送需要借助多种转运卵白眷属，这些转运卵白组成了结构互异的转运系统，从而将金属精确地输送至各个器官。与此同期，为了移交泥土中金属含量的变化，植物进化出一套在转录及转录后调控转运卵白的复杂机制。
转运卵白眷属在植物体内的欺骗
依据植物孕育调控体内金属的散播
植物地下部分金属的转运及调控
植物地上部分金属的转运及调控
通过转录调控，督察植物体内金属稳态
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植物通过特定的输送和转念系统精确分拨金属离子，确保各器官和组织在不同孕育阶段赢得必需的金属元素，督察生理功能。以水稻为例，其根系中铁含量最高，在孕育初期芽基部锌含量最高；薄壁组织内金属散播不同，锰里面蕴蓄多，铁和铜中部蕴蓄多，锌散播均匀。水稻种子中，胚和糊粉层富含铁、锌、铜、锰等金属元素。
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图1.水稻不同孕育阶段的金属千里积散播图
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金属元素从泥土到植物体内的移动旅途，波及根际接收、木质部与韧皮部的装运，大奶以及亚细胞层面的转运等多个门径。以水稻和拟南芥为例，这两莳植物的根部细胞堆叠样式存在永诀，且水稻的外上层和内皮层各散播有一条凯氏带，而拟南芥的凯氏带仅出当今内皮层。此外，Fe、Cd、Cu、Zn、Mn等五种重金属元素通过特定的转运卵白（AtIRT1、OsIRT1、OsYSL15、AtFPN1、OsHMA5等）被输送至液泡中储存。随后，部分金属元素从液泡开释，并被转运至木质部，最终被输送至植物的地上部分，为植物的孕育和发育提供必需的养分支柱。
图2.拟南芥和水稻中金属元素输送及木质部装载的主要转运卵白
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在水稻茎节中，多种转运卵白眷属逼迫着不同的金属元素由木质部向韧皮部的滚动，这些转运卵白具有不同的抒发模式、亚细胞定位和功能特点，以顺应各自的金属接收、转运和分拨需求。举例：OsFRDL1 通过开释柠檬酸来溶化千里积在薄壁细胞中的铁，从而参与铁向穗部的分拨；OsYSL16 参与铜从老叶到新叶、雄蕊、内稃和外稃的再分拨，它通过韧皮部输送 Cu - NA 复合物，在节点的 EVBs 和 DVBs 的韧皮部区域、叶片的维管组织以及小穗轴中抒发；OsNRAMP3定位于EVB 的木质部区域和 DVB 的韧皮部区域，并介导锰在节点中的维管间滚动，在锰领域要求下，将锰优先分拨到发育中的新叶和穗部；OsZIP3 定位于基部和上部节点中的木质部薄壁细胞和滚动细胞，认真将锌转运到 EVB 的木质部；OsHMA2 认真将镉从中间薄壁组织从头转运到 DVB 的韧皮部；
图3.茎节中参与金属散播至水稻籽粒的主要转运卵白
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植物通过转录和调控金属转运卵白督察金属稳态，这对其糊口和孕育发育至关抨击。转录调控方面，Fe、Mn、Zn、Cu 等金属转运卵白基因抒发受金属景色影响且具物种特异性，波及多种转录因子。如 Fe 穷乏时，拟南芥 AtIRT1 和水稻 OsIRT1、OsYSL15 等抒发上调，拟南芥和水稻有不异的 Fe 转录调控收集，但水稻有专有转录因子；Mn 转运卵白基因转录调控在拟南芥和水稻中永诀赫然，拟南芥 AtNRAMP1 在 Mn 穷乏时抒发仅轻细上调，水稻考虑基因对 Mn 穷乏或过量反馈不赫然且硅禁锢 OsNRAMP5 抒发；Zn 穷乏教导水稻 OsZIP9 等和拟南芥部分基因抒发上调，拟南芥 bZIP19 等转录因子参与且水稻有同源基因可互补考虑突变体；Cu 穷乏时，拟南芥 AtCOPT1 等和水稻 OsCOPT1 等基因抒发上调，拟南芥 SPL7 等和水稻 OsSPL9 参与调控。
表1.水稻和拟南芥金属转运卵白反馈环境变化的转念机制示例表
转录后调控中，拟南芥 AtIRT1 在 Fe 穷乏时受 CPK21 和 CPK23 磷酸化增强 Fe²⁺输送活性，过量非 Fe 金属使其内吞降解；AtNRAMP1 在 Mn 穷乏或过量时通过不同磷酸化机制转念 Mn 接收与解毒；而 Zn 和 Cu 转运卵白转录后调控究诘较少，仅知拟南芥 AtCOPT2 在过量 Cu 时通过特定门道降解。这些调控机制协同作用，助植物顺应环境，为作物转变提供表面基础。
著作先容了铁、铜、锰、锌等必需金属及镉在植物中的输送机制xxabcd，波及多种转运卵白眷属。同期施展了植物对金属转运卵白的调控机制以督察金属稳态，以及通过主管转运卵白杀青作物生物强化和裁减镉蕴蓄。