铁缺乏是全球最普遍的微量营养素缺乏症之一，世界卫生组织估计约 20 亿人（占全球人口 30% 以上）受影响。缺铁可导致贫血、认知发育受损、免疫力下降，孕妇和儿童尤为脆弱。许多低收入人群以植物性饮食为主，植物源铁（非血红素铁）的生物利用率本就较低，若作物本身铁含量再下降，将加剧“隐性饥饿”（即热量充足但微量营养不足）。

干旱如何降低植物铁吸收的机制包括：（1）可溶性铁（Fe²⁺/Fe³⁺）的扩散和根吸收需要水作为介质，干旱降低土壤溶液中的铁移动性；（2）植物在干旱下分泌更多的脱落酸（ABA），关闭气孔，同时可能下调铁转运蛋白（如 IRT1）的表达；（3）干旱改变根际细菌/真菌群落，一些促进铁溶解的微生物（如产生铁载体的细菌）丰度下降；（4）植物将有限水分和养分优先用于生存（根、茎），减少向可食部位（种子、果实）的铁运输。

一项新的研究使用拟南芥（Arabidopsis thaliana）发现分子机制，然后在水稻（全球主食，供给约 50% 人口）、番茄（重要果蔬）和油菜（油料作物）中得到验证，提示机制可能在多种作物中保守。

某些根际促生菌（如假单胞菌、芽孢杆菌、菌根真菌）可通过分泌铁载体、酸化根际或诱导植物铁吸收基因来改善植物铁营养。干旱条件下，筛选耐旱且能维持铁供给的微生物菌株，制成“生物肥料”，可成为一种绿色解决方案。

Connor R. Fitzpatrick表示，这项研究对植物生物学具有重要意义，同时也为全球粮食安全和人类营养提供了深刻见解。“铁缺乏已经是全球分布最广泛的营养障碍之一，影响着数十亿人。”他说。“人类饮食中的铁，很大一部分来自谷物和豆类等植物。与此同时，由于气候变化，许多农业地区的干旱频率和严重程度都在增加。”

Fitzpatrick曾在北卡罗来纳大学教堂山分校进行博士后研究，并在卡尔加里大学完成了这项研究。他说，这项研究表明，上述挑战之间的关联性可能比我们以前认识到的更为紧密。

“这意味着，干旱不仅可能降低作物产量，还可能通过限制可食用组织中的铁含量，降低作物的营养品质。”他说。

Fitzpatrick表示，研究团队在试图理解植物根际微生物富集的过程中，发现了铁吸收减少这一现象。“我们通过实验操纵干旱胁迫和铁的有效性，来探究其机制。”他解释道。

研究团队最初使用模式生物拟南芥（被称为植物界的果蝇）进行实验，随后在多种植物中证实了这一发现。

“我们在水稻中证明了这一点，在番茄中也证明了这一点，最近还在油菜中证明了这一点。”Fitzpatrick补充道。他补充说，这项研究为开发益生菌土壤处理方法或培育能够在干旱期间维持铁吸收的作物品种开辟了道路。

综上所述，Fitzpatrick 及其团队的这项研究揭示了一个常被忽视的气候变化影响维度：干旱不仅通过减产威胁粮食安全，更通过降低作物可食用部位的铁含量加剧“隐性饥饿”，直接影响数十亿以植物性食物为主的人群。从拟南芥到水稻、番茄和油菜，机制具有普适性。未来的解决方案包括：培育耐旱兼高铁积累品种、开发抗旱微生物菌剂、优化灌溉与铁肥管理，以及在政策层面将营养纳入气候适应评估。该研究为连接农业、营养与气候变化提供了一个具体的行动支点。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Connor R. Fitzpatrick et al, Streptomyces enrichment in roots during drought is uncoupled from plant benefit and is driven by host suppression of iron uptake and immunity, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.027.