PNAS: 缺铁期间的光保护由 bHLH 转录因子 PYE 和 ILR3 介导

铁（Fe）是一种必需的微量营养素，其有效性在许多土壤中受到限制。在缺铁期间，植物改变许多基因的表达以增加铁的吸收、分布和利用。在E3连接酶突变体bts-3铁敏感性抑制剂的遗传筛选中，我们分离出bHLH转录因子（TF）ILR3、ILR3-4的等位基因。我们在ilr3突变体中发现了一个显著的叶片发白表型，该表型受到限制光照强度的抑制，表明在缺铁期间，ilr3是光耐受所必需的。在其被认为是部分冗余的旁系同源基因中，只有ILR3是光耐受以及在缺铁条件下抑制基因所必需的。编码PYE的基因突变也是导致叶片漂白的原因，PYE是缺铁条件下已知的转录抑制因子。我们确定单线态氧是ilr3-4和pye中积累的活性氧物种（ROS），表明光敏性是由于PSII缺陷导致ROS的产生。在缺铁期间，ilr3-4和pye叶绿体保持正常的超微结构，并且与野生型（WT）不同，含有类似于铁充足植物的堆积基粒。此外，我们发现，在缺铁期间，PSII的D1亚单位在WT中不稳定，但在ilr3-4和pye中不稳定，这表明在缺铁期间，PSII修复以ilr3-和pye依赖的方式加速。总之，我们的结果表明，ILR3和PYE在缺铁期间提供光保护，防止单线态氧的积累，可能通过促进基粒堆积的减少来限制激发和促进光合机制的修复。

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