铁是植物生长发育必需的微量元素，其吸收受到严格调控。FIT(the FER-like irondeficiency induced transcription factor)编码bHLH转录因子，是拟南芥中调控铁离子吸收的关键基因。植物缺铁时，FIT蛋白与Ⅰb bHLH家族蛋白bHLH38、bHLH39、bHLH100或bHLH101互作，形成异源二聚体，该二聚体能直接结合参与铁离子吸收关键基因FRO2和IRT1的启动子，从而启动它们的表达。但是，植物是如何感知缺铁从而调控FIT与Ⅰb bHLH蛋白形成异源二聚体以及该二聚体又如何结合到铁吸收基因（如FRO2和IRT1）的启动子，启动它们表达的分子机制仍不清楚，可能还有其它未知基因参与到这一过程中。　　为了获得一个更为完善的调控网络，加深对植物缺铁调控信号通路的认识，前期实验室通过正向遗传学方法，筛选到了两个可能与FIT基因功能相关的突变体lism1(low-iron sensitive mutant1)和lism26(low-iron sensitive mutant26)。　　通过对lism1突变体的研究，克隆了lism1突变体的基因MED16(Mediator16)。与野生型相比，med16突变体在缺铁时表现出严重的黄化，叶片中铁含量降低，但锌和锰含量无差别。MED16在根、叶、花、种子等组织中表达，但其表达丰度并不受缺铁诱导。亚细胞定位观察发现MED16蛋白主要分布在根尖细胞的细胞核中。　　在缺铁条件下，med16突变体中FRO2(Ferric reductase oxidase2)和IRT1(Iron-regulated transporter1)的表达在转录和蛋白水平都显著下降，而在正常培养条件下生长及相关基因表达模式与野生型无差异。双光子荧光互补(BiFC)实验证明MED16与FIT在植物体内存在相互作用，但与Ⅰb bHLH家族蛋白间没有互作。在野生型和med16突变体中检测FIT和bHLH38的互作实验结果表明，MED16的缺失并不影响FIT与bHLH38互作。酵母中MED16的同源基因为SIN4，利用同源重组的方法对其进行敲除得到了酵母sin4突变体，酵母转录激活实验证明在酵母细胞中由FIT/bHLH38异源二聚体激活下游基因FRO2的转录需要MED16同源基因SIN4的参与。染色质免疫共沉淀（ChIP）实验表明MED16通过与FIT互作，将FIT/Ⅰb bHLH复合体招募至FRO2和IRT1基因的启动子区，启动基因表达。综合lism1突变体相关实验数据，提出了MED16参与缺铁反应调控模型:缺铁时，FIT与Ⅰb bHLH家族蛋白形成异源二聚体，结合到重要缺铁响应基因FRO2和IRT1的启动子区。MED16亚基作为介体(Mediator)复合体的成员，将FIT/Ⅰb bHLH复合体与RNA聚合酶Ⅱ连接在一起，稳定FIT/Ⅰb bHLH对下游基因启动子区的结合，激活FRO2和IRT1的表达。　　通过对lism26突变体的研究，分离了该突变体基因EIN4(Ethylene insensitive4)，并对其功能进行了初步探究。ein4突变体在正常生长条件下根毛增长增多。EIN4基因的突变使得植物体乙烯释放量增加，从而导致异位根毛细胞的发生，使其根毛数量增多。此外，ein4突变体中铁吸收基因FRO2和IRT1的表达上调，而过表达株系oxEIN4中FRO2和IRT1的表达显著下降，且对低铁敏感。这些结果暗示EIN4通过影响乙烯释放量及根毛发育参与植物缺铁响应，其具体的分子机制还在进一步研究中。　　综上，本课题通过对两个缺铁调控相关突变体的研究，分离克隆了相应的目的基因，探索了它们的生物学功能和作用机理，对拟南芥铁稳态调控机制有了更深入的理解。