據統計，全球大約有三分之一的人口受到缺鐵性貧血的困擾，科學家設想，若能將日常食用作物的鐵含量提高，將有助于從根本上改善這種“隱性饑餓”。近日，中國農業科學院作物科學研究所作物分子育種技術和應用創新團隊聯合河南農業大學，發現了能調控鐵進入玉米籽粒的關鍵基因ZmNAC78 ，并首次解析了該基因如何控制鐵元素進入玉米籽粒的分子機制，為培育富鐵作物品種提供了理論和技術支撐。，相關論文于北京時間12月8日在線發表于國際期刊《科學》。
據中國農業科學院作物科學研究所研究員李文學介紹，缺鐵性貧血作為一個世界性疾病，在我國也非常高發。根據第四次全國營養調查的數據，中國居民貧血患病率為20.1%，其中一半都為缺鐵性貧血。雖然可以依靠服用補鐵劑等手段來治療改善，但成本較高。因此，探索培育高鐵含量的日常食用農作物品種有其重要意義，這對于一些以玉米為主食的發展中國家尤甚。
然而，一般而言，玉米籽粒鐵含量與產量呈負相關，想要培育高產又富鐵的玉米新種，亟須弄清鐵等營養物質進入玉米籽粒的生物學路徑。針對這一問題，本次研究人員利用基因工程，充分挖掘玉米基因數據，最終鎖定了一個參與調控玉米籽粒鐵含量的候選基因ZmNAC78，并 進一步解析了鐵元素如何進入到玉米籽粒的分子路徑——在基底胚乳傳遞細胞中，ZmNAC78和金屬轉運蛋白共同組成了一個“分子開關”，以控制鐵元素進入玉米籽粒中的轉運通路。
根據這一基因的特性，研究人員初步探索分子標記育種，實驗證明，利用該基因能夠使玉米籽粒中的鐵含量顯著提高到每公斤70.5 mg，比現有生產用玉米籽粒2的含鐵量超出2倍以上，同時，對玉米產量也沒有負面影響。這為未來培育高產且富鐵的玉米新品種提供了可行方案。
該研究為解決人群中鐵微量元素缺乏問題提供了新基因，也為解析營養物質如何進入小麥等具有傳遞細胞的禾谷類作物提供了新思路，更為培育高產與優質協同的作物品種提供了理論和技術支撐。
