生物通報道：來自首都師范大學生命科學學院的研究人員發現了一個在缺鐵條件下高表達的新基因，并根據它的侏儒表型命名為 OsDPR（dwarf phenotype-related gene）。這種基因能抑制了轉基因植株的生長，研究人員指出其抑制作用是通過影響細胞分裂實現的。
在植物中, 鐵作為一種關鍵的微量營養元素發揮電子供體與受體的作用, 并且作為許多金屬酶的功能性組分參與重要的生物化學反應, 例如呼吸作用和光合作用。然而, 過量的鐵會導致羥基自由基的產生, 使生物分子受損從而影響植物生長。因此, 維持鐵在植物體內的平衡非常重要。由于鐵在中性和堿性土壤環境中非常難溶, 所以不容易被植物吸收?？梢婅F的吸收和利用在植物中是一個高度協調和調控的過程。此前這一研究組對加鐵和缺鐵誘導 5天的水稻根進行轉錄水平的芯片分析, 在全部10531條序列中發現451條cDNA序列差異表達, 其中 203 個基因在缺鐵條件下表達上調, 248 個基因表達下調。通過生物信息學分析及數據庫檢索, 研究人員對這些缺鐵上調基因進行了初步的功能鑒定。
從中研究人員發現了一個在缺鐵條件下高表達的轉錄本，之后研究人員通過生物信息學方法分析并確定了該基因的序列, 經數據庫檢索未發現與其相似的蛋白。作為一個功能未知的新基因, 研究組根據它的侏儒表型命名它為 OsDPR（dwarf phenotype-related gene）。在這篇文章中，研究人員從水稻根中克隆OsDPR基因, 使其在轉基因煙草和水稻中過量表達。通過表型觀察發現, 轉基因植株的地上和地下部分與野生型相比較短, 說明 OsDPR 與植物生長調控有關。
一般情況下, 抑制植物生長的各種因素通過參與調控細胞生長或細胞分裂而發揮作用。因此,研究人員又觀察了轉基因煙草細胞大小以及轉基因BY-2煙草懸浮細胞的增殖情況, 結果發現 OsDPR 過表達影響了細胞分裂, 而細胞大小并未受到影響。另外, 參與細胞周期調控的CyclinD2.1在轉基因煙草中低表達, 進一步說明了 OsDPR 通過影響細胞分裂抑制植物生長。研究人員認為這種抑制作用可能是植物在缺鐵環境中的一種適應性表現。植物經過多年的進化逐漸形成了一系列應對不良環境的機制，在缺鐵條件下, 植物中一些鐵代謝相關基因如IRT1 和 FRO1 高表達, 從而增加植物吸收鐵的效率。另外, 在形態上也會產生一些變化, 比如根毛增多增長, 使吸收鐵的面積擴大。一方面, 植物主動增強吸收鐵的能力; 另一方面, 植物可能降低對鐵的消耗, 以zui低的營養損耗來維持自身的生長。
因此研究人員推測水稻基因OsDPR在這種“節約”的機制中發揮作用。也就是說, 當鐵供應不足時, OsDPR 使植物生長速率減慢, 從而降低對營養的消耗, 使得植物以zui低的成本維持生存。所以, OsDPR 在缺鐵環境中可能對水稻起到了一定的保護作用。