CN116903717A - 拟南芥gif1基因在调控铁吸收中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与拟南芥铁吸收调控相关的蛋白GIF1及其编码基因与应用。本发明所提供的蛋白是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物种铁吸收调控相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明的GIF1基因在拟南芥中能够调控铁吸收，即该基因的缺失突变体铁含量降低，铁吸收的相关基因的表达下降，铁螯合还原酶活性下降，在缺铁培养基上叶绿素含量降低，铁吸收能力下降。本发明为植物特别是拟南芥的铁吸收研究提供了新的基因资源，调控GIF1将有助于改良植物的生长发育和铁吸收，在作物中也有广阔的应用前景。

Description

拟南芥GIF1基因在调控铁吸收中的应用
技术领域
本发明属于植物学和分子生物学领域，更具体地，本发明涉及拟南芥GIF1基因及其在调控植物铁吸收中的应用。
背景技术
植物的生长发育离不开营养元素的吸收利用，在植物生长和发育所必需的微量元素中, 铁的需求量最大。铁参与了植物的光合作用、呼吸作用和叶绿素合成等重要生命活动，发挥着不可或缺的作用。尽管在土壤中铁的含量丰富, 但土壤中的铁元素多以Fe3+的形式存在, 其在中性和碱性土壤中溶解度极低, 植物难以直接吸收利用。随着土壤盐碱化程度加剧, 植物缺铁现象更加严重, 影响了植物的产量和品质。同时，铁元素是人血红蛋白的核心部分，植物是人类主要食物来源之一，富含铁元素的植物也可以为人体提供铁，对于保障人类健康也有重要意义。
植物在长期的进化过程中, 演化出一套完整的铁吸收、运输和分子调控的系统。拟南芥植物利用还原策略来促进铁的吸收，首先通过H+-ATPase分泌H+降低土壤pH值, 增加根际土壤中铁的可溶性。然后Fe3+螯合还原酶FRO2将Fe3+还原为Fe2+，铁转运蛋白IRT1等再将还原的亚铁离子转运到细胞内。另外一些铁吸收基因的调控因子也被发现，在缺铁条件下，FIT与bHLH转录因子bHLH38、bHLH39相互作用，调节拟南芥中FRO2和IRT1的表达，从而调控铁的吸收。进一步鉴定出调控铁吸收的新基因，解析相关的分子机制，将为培育富含铁的优质高产作物提供新的基因资源和理论基础。
拟南芥GIF1基因编码一个转录共激活因子，与GRF家族转录因子相互作用，调控拟南芥种子和器官大小。
发明内容
本发明的目的是提供一种与拟南芥铁吸收调控相关的蛋白及其编码基因与应用。
本发明所提供的蛋白质，名称为GIF1，来源于拟南芥属的拟南芥（Arabidopsisthaliala (L.) Heynh），是如下（a）或（b）：
（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
（b）将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与拟南芥铁吸收调控相关的由序列1衍生的蛋白质。
为了便于上述（a）中所示蛋白质的纯化，可在由序列表中序列1的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。
表：标签的序列
标签 残基 序列
Poly-Arg 5-6（通常为5个） RRRRR
Poly-His 2-10（通常为6个） HHHHHH
FLAG 8 DYKDDDDK
Strep-tag II 8 WSHPQFEK
c-myc 10 EQKLISEEDL
上述（b）中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述（b）中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子, 和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。
编码所述蛋白质的核酸分子也属于本发明的保护范围。
所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA 或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA、hnRNA或tRNA等。
在本发明的一个实施例中，所述核酸分子具体为编码所述蛋白质的基因（命名为GIF1），所述基因具体可为如下1）-4）中任一的DNA 分子：
所述基因为如下1）-4）中任一的DNA分子：
1）序列表中序列2所示的DNA分子；
2）序列表中序列3所示的DNA分子；
3）序列表中序列4所示的DNA分子；
4）在严格条件下与1）-2）中任一限定的DNA分子杂交且编码与铁吸收调控相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子；
5）与1）-2）中任一限定的DNA序列具有90%以上同一性，且编码与铁吸收调控相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子。
其中，序列2为GIF1基因的cDNA序列，序列3为GIF1基因在拟南芥基因组中的序列，序列4为GIF1基因的CDS序列。
含有上述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物也属于本发明的保护范围。所述重组载体可为重组表达载体，也可为重组克隆载体。
所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pGreen0029、pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜花叶病毒CaMV35S启动子、泛素基因Ubiquitin启动子（pUbi）、胁迫诱导型启动子rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用重组表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
在本发明中，所述重组表达载体为将GIF1基因插入到pCAMBIA1300载体的多克隆位点（如KpnI和BamHI）处后得到的重组质粒。更加具体的，为将pCAMBIA1300载体的酶切位点KpnI和BamHI之间的小片段替换为序列表中序列4的所示DNA片段后得到的重组质粒（命名为35S:MYC-GIF1）。
所述表达盒由能够启动所述基因表达的启动子，所述基因，以及转录终止序列组成。
所述转基因细胞系为转入所述基因的非繁殖材料。
所述蛋白质或所述核酸分子或所述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物在如下任一中的应用也属于本发明的保护范围：
（a）植物育种和/或制种；
（b）植物铁吸收调控。
本发明提供GIF1、包含其的GIF1-FIT分子模块，用于调节植物铁吸收能力；其中，所述铁吸收性状包括：铁含量和铁还原酶活性；缺铁条件下根长、叶绿素含量。
在一个优选例中，所述的GIF1用于降低植物的铁吸收能力，包括：GIF1的T-DNA插入导致功能缺失突变体gif1可以下调FIT、FRO2和IRT1的表达，降低铁还原酶活性，降低拟南芥根、茎、种子中的铁含量。
在另一优选例中，所述的GIF1-FIT分子模块用于降低植物的铁吸收能力，包括：将功能缺失突变体gif1与过表达FIT/bHLH38植株杂交，纯和的三突变体铁吸收能力下降，在缺铁培养基上叶绿素含量显著下降。
本发明还提供了培育转基因植物的方法。
本发明所提供培育转基因植物的方法，可为如下：
(a1) 向基因型为GIF1/GIF1受体植物中导入GIF1蛋白的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；
(a2)从步骤(a1)所得转基因植物中得到铁吸收增强的转基因植物；所述编码基因可通过重组表达载体35S:MYC-GIF1导入所述受体植物；
在本发明中，所述植物既可为单子叶植物，也可为双子叶植物。其中，所述双子叶植物如十字花科植物，具体如拟南芥。
在本发明的实施例中，培育转基因植物时采用的所述受体植物具体为生态型Col-0的拟南芥。
本发明通过在缺铁培养基上筛选拟南芥T-DNA插入缺失突变体，发现GIF1的T-DNA插入缺失突变体gif1比野生型Col-0更不耐受低铁，测量其体内的铁含量，发现突变体gif1根、茎和种子中铁含量显著下降。进一步实验发现突变体gif1铁螯合还原酶活性显著降低，通过实时荧光定量PCR发现gif1中铁吸收途径的关键基因的表达显著下调。通过Pull-down、BIFC和Co-IP筛选GIF1的互作蛋白，发现GIF1与调控铁吸收的关键因子FIT在体内外相互作用，通过杂交发现， gif1可以抑制过表达FIT/bHLH38植株的铁吸收增强的表型，揭示了GIF1-FIT分子模块调控拟南芥铁吸收的机制。
本发明的GIF1基因在拟南芥中能够调控铁吸收，即该基因的功能缺失突变体能够使拟南芥铁吸收能力下降。
本发明为拟南芥铁吸收调控的研究和应用提供了新的基因资源。
附图说明
图1为拟南芥突变体gif1对缺铁敏感。其中a为野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长7天的幼苗表型，b、c分别为在MS和缺铁培养基上的野生型Col-0和突变体gif1幼苗的叶绿素含量(b)和根长(c)。
图2为拟南芥突变体gif1和野生型体内铁含量。其中a、b分别为野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长的幼苗根(a)和茎(b)中的铁含量， c为野生型Col-0和突变体gif1种子的铁含量。
图3为拟南芥突变体gif1和野生型根部三价铁螯合物还原酶活性对比图。野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长10天的幼苗检测根部的铁螯合还原酶活性。
图4为拟南芥突变体gif1和野生型根中铁吸收关键因子的表达水平结果。野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长的幼苗的根中FIT(a)、FRO2(b)和IRT1(c)的表达水平。
图5为GIF1与FIT相互作用。其中a为Pull-down结果，b为拟南芥Co-IP结果，c为烟草BIFC的结果。
图6为GIF1与FIT作用于同一通路调控铁吸收。其中a为野生型Col-0、gif1、FIT/bHLH38OE 和 gif1 FIT/bHLH38OE在MS和缺铁培养基上生长11天的幼苗表型，b为对应的叶绿素含量。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例中的定量试验，均设置三次以上重复实验，结果取平均值。
所述野生型Col-0为本实验室收集和保存，突变体gif1购自ABRC(ArabidopsisBiological Resource Centre)。其中Col-0的基因型为GIF1/GIF1，突变体gif1是T-DNA插入突变体SALK_150407。
拟南芥基因组测序信息参考TAIR，该数据库地址如下：https://www.arabidopsis.org/。
实施例1、GIF1调控铁吸收的功能验证
一、叶绿素含量和根长测量
野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长7天，如图1所示，gif1在缺铁的培养基上比野生型根更短，叶子更黄。收集叶子称量鲜重(fw)，在液氮中磨碎后，放入1.5mL 离心管中，然后加入10 mL90%丙酮溶液，避光室温反应12个小时。用酶标仪测定提取液在 647nm和664 nm的吸收峰，以90%丙酮溶液作为空白对照。根据称取的重量计算总叶绿素含量。如图1所示gif1在缺铁的培养基上比野生型叶绿素含量更低。
二、铁含量的测定
野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长10天，收集幼苗的根和地上部，以及正常生长收获的成熟种子用来测定铁含量。样品首先加入 CaSO4·EDTA 溶液（5mM CaSO4, 10 mM EDTA·2H2O）浸泡10分钟以除去表面附着金属离子。用超纯水清洗3次后用滤纸吸去多余水分，置于120℃烘箱烘烤半小时，然后置于65℃烘箱烘烤3天。用分析天平精确称量烘干样品的质量（100-300 mg），将材料放入消解罐中，加入13 mL微电子级硝酸和2 mL 优级纯过氧化氢。用微波消解仪ETHOS1（Milestone，意大利）在 140℃下消解1小时，待样品冷却后转入洁净的容量瓶中，用超纯水定容至25 mL。用等离子光谱仪ICP-OES5300DV（Perkin Elmer，美国）测定样品中的铁元素含量，每个样品重复测定三次，发现gif1突变体在根、茎和种子中的铁含量均低于野生型，具体结果如图2。
三、铁螯合还原酶活性检测
野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长10天，收集根，用超纯水清洗3 遍，浸于还原酶活性测定液（200 μΜ CaSO4, 100 μΜ Fe(III)NaEDTA, 200 μΜ BPDS,5 mM MES, pH 5.5）中，避光室温反应 1小时。取 200 μL上清置于96孔酶标板中，用紫外分光光度计测定波长为535nm处的吸光值，称量根鲜重，根据公式A535/Fwg/1h/0.5 cm/22.14mM-1cm-1 计算根部三价铁螯合物还原酶活性，每个样品重复测定三次。发现gif1突变体在根中的铁还原酶活性低于野生型，具体结果如图3。
四、铁吸收关键因子的表达水平检测
野生型Col-0和突变体gif1在MS和缺铁培养基上生长7天，收集根，在液氮中研磨样品，使用RNA提取试剂盒（TIANGEN，DP432）分离总RNA，用HiScript II Q RT SuperMix（Vazyme，中国）反转录合成cDNA。然后使用RealStar Green Fast Mixture（GenStar）进行qRT-PCR。数据由周期阈值（Ct）法计算，三个生物学重复进行平均。ACTIN2作为内参。gif1中FIT、IRT1、FRO2的表达水平较野生型均降低(图4)。用于qRT-PCR反应的引物如下：
ACTIN2-F：5'-GAAATCACAGCACTTGCACC-3'
ACTIN2-R：5'-AAGCCTTTGATCTTGAGAGC-3'
QIRT1-F：5'-TGGGTCTTGGCGGTTGTATC-3'
QIRT1-R：5'-CCGAATGGTGTTGTTACCGC-3'
QFRO2-F： 5'-AGTACGCCACAAGAATCGCT-3'
QFRO2-R： 5'-CCACACTCGAACCTTCCACA-3'
QFIT-F：5'-TCCTTCTCCGGACACATACCT-3'
QFIT-R： 5'-CCACAGCTTCAGGTTAGGCA-3'
实施例2、GIF1与FIT蛋白互作验证
一、Pull-down实验
设计用于构建GIF1原核表达载体的引物。具体序列为：
GST-GIF1-F:5'-cgcgtggatccccggaattcATGCAACAGCACCTGATGC-3'
GST-GIF1-R:5'-ggccgctcgagtcgacTCAATTCCCATCATCTGATG-3'
其中，小写字母所示为与载体连接所需要的同源重组臂，GST-GIF1-F为序列4所示的前19个碱基，GST-GIF1-R的大写字母为序列4所示的后20个碱基的反向互补序列。以实施例1中拟南芥野生型材料Col-0的cDNA为模板，采用引物对GST-GIF1-F/GST-GIF1-R进行PCR扩增，扩增获得的PCR产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳检测然后回收测序。将回收的片段与经过EcoRI和Sal I酶切回收后的pGEX-4T-1载体连接，经酶切和测序鉴定，构建成为GST-GIF1原核表达载体。MBP-FIT为实验室之前保存的FIT的原核表达载体。
将GST-GIF1和MBP-FIT分别转化大肠杆菌BL21 (DE3) 感受态，从长好的LB平板上挑单菌落至5 mL含有Amp的液体LB培养基中37˚C震荡培养过夜。将培养好的菌液按照1:100的比例转接到含有Amp的液体LB培养基中，继续37˚C震荡培养至OD600值达到0.5-0.6之间，加入终浓度0.4 mM的IPTG，28˚C震荡培养3 h。4˚C，4000rpm，离心10 min收集菌体，重悬于适量TGH Buffer(50 mM HEPES pH 7.5, 1% Triton X-100, 5 mM MgCl2, 1 mM EGTA,150 mM NaCl, and 10% glycerol)中。超声破碎菌体，4˚C，13000rpm离心10min，得到含有所需蛋白的上清液。将适量GST、GST-GIF1分别与MBP-FIT蛋白提取液混合，取出 100 μL 作为 Input。加入20μL GST beads (Glutathione-SepharoseTM 4B, GE Healthcare, USA)，放于滚筒中，4˚C孵育 1 h。beads用 TGH Buffer重悬清洗5次。加入蛋白上样缓冲液，沸水浴中放置5 min。进行 Western blot 分析，结果如图5a所示。
二、拟南芥体内Co-IP
设计用于构建35S:MYC-GIF1载体的引物。具体序列为：
MYC-GIF1-F: 5'- acttgaattcggtacccATGCAACAGCACCTGATGC-3'
MYC-GIF1-R: 5'- taggctacgtaggatccaTCAATTCCCATCATCTGATG-3'
其中，小写字母所示为与载体连接所需要的同源重组臂，MYC-GIF1-F为序列4所示的前19个碱基，MYC-GIF1-R的大写字母为序列4所示的后20个碱基的反向互补序列。以实施例1中拟南芥野生型材料Col-0的cDNA为模板，采用引物对MYC-GIF1-F/MYC-GIF1-R进行PCR扩增，扩增获得的PCR产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳检测然后回收测序。将回收的片段与经过KpnI和BamHI酶切回收后的pCAMBIA1300载体连接，经酶切和测序鉴定，构建成为35S:MYC-GIF1。
将35S:MYC-GIF1电击法导入根癌农杆菌GV3101，分别得到含有35S:MYC-GIF1的重组根癌农杆菌菌株，将得到的菌株分别命名为GV3101- 35S:MYC-GIF1。
提前准备好要转化的拟南芥野生型Col-0，每个花盆中种植4株，培养至抽苔开花后可以用于转化实验。用移液器将GV3101- 35S:MYC-GIF1的农杆菌侵染液滴在拟南芥的花序上，尽量保证所有花序被完全浸润，水平避光放置培养1天，转化后一个月可收取种子，用于筛选转化阳性植株。
转基因阳性植株筛选：收获的种子经干燥后播种于含有潮霉素的1/2MS培养基上进行筛选，阳性苗可在抗性培养基上正常生长。移栽T0代阳性植株，用抗性培养基筛选3代后基本得纯和的35S:MYC-GIF1转基因植株。
收集在1/2MS培养基上生长7天的35S:MYC-GIF1和35S:MYC-SOD7(阴性对照)幼苗，液氮中研磨，加入植物蛋白提取缓冲液((50 mM Tris-HCl pH 7.4, 10% glycerol, 1 mMEDTA, 2%Triton X-100, 150 mM NaCl, 1X Complete protease inhibitor cocktail)，离心后取上清加20μL MYC beads，孵育1小时。用清洗缓冲液(50 mM Tris-HCl (pH 7.4),10% (v/v) glycerol, 1 mM EDTA,150 mM NaCl, 0.5% (v/v) Triton X-100 and 1Xprotease inhibitor cocktail)洗3次珠子。然后用MYC和FIT的抗体分别检测，证实了GIF1与FIT在拟南芥体内互作(图5b)。
三、双分子荧光互补
设计用于构建cYFP-GIF1和nYFP-FIT载体的引物。具体序列为：
cYFP-GIF1-F:5'- cttacgatgttcctgactatgcgATGCAACAGCACCTGATGC-3'
cYFP-GIF1-R:5'- aacatatccagtcactatggTCAATTCCCATCATCTGATG-3'
nYFP-FIT-F:5'- ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggctccATGGAAGGAAGAGTCAACGC-3'
nYFP-FIT-R:5'- ggggaccactttgtacaagaaagctgggtcTCAAGTAAATGACTTGATGAATTCAA'-3'
其中，小写字母所示为与载体连接所需要的同源重组臂，cYFP-GIF1-F为序列4所示的前19个碱基，cYFP-GIF1-R的大写字母为序列4所示的后20个碱基的反向互补序列。以实施例1中拟南芥野生型材料Col-0的cDNA为模板，分别采用引物对cYFP-GIF1-F/ cYFP-GIF1-R; nYFP-FIT-F/ nYFP-FIT-R进行PCR扩增，扩增获得的PCR产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳检测然后回收测序。将回收的DNA片段与经过酶切回收后的pGWB414载体连接，经酶切和测序鉴定，构建成为cYFP-GIF1和nYFP-FIT质粒。
分别将cYFP-GIF1和nYFP-FIT导入根癌农杆菌GV3101，分别得到含有cYFP-GIF1和nYFP-FIT的重组根癌农杆菌菌株，将得到的菌株分别命名为GV3101- cYFP-GIF1和nYFP-FIT。
挑取农杆菌单菌落，接种至10 mL液体LB培养基中，28˚C 摇床过夜。将菌液按以下组合混合：cYFP-GIF1/nYFP-FIT、cYFP-GIF1/nYFP、cYFP /nYFP-FIT选取培养3-4周的烟草，挑选若干较嫩的叶片，用1mL注射器将孵育好的菌液注射到烟草叶片背面，尽量使整片叶都被注射并保持叶片完好。培养两天后，在共聚焦显微镜观察YFP信号，实验组cYFP-GIF1/nYFP-FIT有信号，而其他对照组无信号，说明GIF1与FIT蛋白互作(图5c)。
实施例3、GIF1和FIT作用于同一遗传通路调控拟南芥铁吸收
一、杂交鉴定得到gif1 FIT/bHLH38OE三突变体
将gif1突变体植株未露白的花朵去雄，取FIT/bHLH38OE植株正开放的花朵，将其雄蕊花药与gif1突变体去雄后的雌蕊柱头接触，进行授粉。收取F1代种子，种下收取F2代种子，种下去提取幼苗叶片的基因组DNA，鉴定纯合子。
二、叶绿素含量测定
野生型Col-0、gif1、FIT/bHLH38OE 和 gif1 FIT/bHLH38OE在MS和缺铁培养基上生长，按照实施例1中(一)的方法测量叶绿素含量，结果如图6所示。
综合以上各实施例的研究结果，可见：本发明克隆的GIF1基因是与拟南芥铁吸收调控相关的基因，即该基因的纯合突变导致铁含量下降，铁吸收能力降低。本发明为植物特别是铁吸收调控研究提供了新的视角，通过调控GIF1将有助于改良植物的生长发育和铁吸收，为培育铁吸收能力强的优质高产作物提供了新的基因资源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.蛋白质，是如下（a）或（b）：
（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
（b）将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物杂交不亲和相关的由序列1衍生的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为编码权利要求1所述蛋白质的基因，所述基因为如下1）-4）中任一的DNA分子：
1）序列表中序列2所示的DNA分子；
2）序列表中序列3所示的DNA分子；
3）序列表中序列4所示的DNA分子；
4）在严格条件下与1）-2）中任一限定的DNA分子杂交且编码与铁吸收调控相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子；
5）与1）-2）中任一限定的DNA序列具有90%以上同一性，且编码与铁吸收调控相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物。
5.根据权利要求4所述的重组载体，其特征在于：所述重组载体为重组表达载体或重组克隆载体。
6.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4或5所述的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物在如下任一中的应用：
（a）植物育种和/或制种；
（b）调控植物铁吸收。
7.培育转基因植物的方法，为如下：
本发明所提供培育转基因植物的方法，可为如下：
(a1) 向基因型为GIF1/GIF1受体植物中导入GIF1蛋白的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；
(a2)从步骤(a1)所得转基因植物中得到铁吸收增强的转基因植物；所述编码基因可通过重组表达载体35S:MYC-GIF1导入所述受体植物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（a）中，所述编码基因是通过权利要求5中的所述重组表达载体导入所述受体植物的。
9.根据权利要求7或8所述的应用或方法，其特征在于：所述植物为单子叶植物或双子叶植物。
10.根据权利要求7-9中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述双子叶植物为十字花科植物；
所述十字花科植物具体为拟南芥。
11.一、申请发明专利或者实用新型专利应当提交权利要求书，一式一份。
12.二、权利要求书应当打字或者印刷，字迹应当整齐清晰，呈黑色，符合制版要求，不得涂改，字高应当在3.5毫米至4.5毫米之间，行距应当在 2.5毫米至3.5毫米之间，权利要求书首页用此页，续页可使用同样大小和质量相当的白纸。纸张应当纵向使用，只限使用正面，四周应当留有页边距：左侧和顶部各25毫米，右侧和底部各15毫米。
13.三、权利要求书应当说明发明或者实用新型的技术特征，清楚和简要地表述请求保护的范围。权利要求书有几项权利要求时，应当用阿拉伯数字顺序编号，编号前不得冠以“权利要求”或者“权项”等词。
14.四、权利要求书中使用的科技术语应当与说明书中使用的一致，可以有化学式或者数学式，必要时可以有表格，但不得有插图。不得使用“如说明书……部分所述”或者“如图……所示”等用语。
15.五、每一项权利要求仅允许在权利要求的结尾处使用句号。
16.六、权利要求书应当在每页下框线居中位置顺序编写页码。
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