我国科学家首次鉴定玉米籽粒镍积累关键转运蛋白ZmNAET1

镍元素在植物中如何运输、对作物产量有何影响，一直是科学谜题。我国科研人员找到了答案。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心、上海张江智种中心晁代印研究团队联合华中农业大学严建兵教授团队，通过比较1404份玉米材料的基因差异和籽粒镍含量，首次鉴定出控制禾本科作物籽粒镍积累的关键转运蛋白ZmNAET1.揭示镍在玉米中的运输机制，并展现镍对作物产量和种子萌发的影响。成果11日在线发表于国际学术期刊《细胞》。

研究介绍，玉米要把镍从茎节送入籽粒和生长点，需要一套精巧运输系统，ZmNAET1是关键“出口”，负责把烟胺小分子送到细胞外，烟胺再像小夹子一样抓住镍，通过后续运输蛋白送入通往籽粒的管道。研究发现，镍是生长点和籽粒中的关键零件：镍不够，尿素不能正常代谢，氨基酸、蛋白质形成受影响，进而影响玉米生长和种子萌发。这意味着，对籽粒镍含量偏低或种植在碱性土壤等易缺镍环境中的玉米，若出现产量下降、种子发芽率低等问题，或可通过补镍解决。

长期以来，学界认为禾本科植物镍需求低、镍缺乏罕见。该研究首次提供镍作为作物生长必需元素的遗传学证据，鉴定出禾本科植物控制镍长距离运输的基因，为通过营养调控和分子育种提升禾本科作物产量与种子活力开辟新方向。