El hierro (Fe) es un micronutriente esencial para las plantas. Debido a la baja biodisponibilidad de Fe en los suelos cultivados, la deficiencia de Fe es un problema agrícola generalizado. En este estudio, presentamos la caracterización funcional de un factor de transcripción básico-helix-loop-helix de petunia, PhbHLH121, en respuesta a la escasez de Fe. La PCR en tiempo real reveló que la expresión de PhbHLH121 en las raíces y brotes de petunia se redujo en condiciones limitadas de Fe. Se generaron plantas mutantes editadas por CRISPR/Cas9 para investigar las funciones de PhbHLH121 en petunia. La pérdida de función de PhbHLH121 mejoró la tolerancia de petunia a la deficiencia de Fe. Investigaciones adicionales revelaron que el nivel de expresión de varios genes estructurales involucrados en la absorción de Fe en petunia, como FIT y FRO2, era más alto en los mutantes en comparación con el tipo salvaje en condiciones limitadas de Fe, y el nivel de expresión de varios genes involucrados en el almacenamiento y transporte de Fe, como NRAMP y IRT1, era más bajo en los mutantes en comparación con el tipo salvaje en condiciones de deficiencia de Fe. Ensayos de un híbrido de levadura revelaron que PhbHLH121 se une al elemento G-box en el promotor de genes involucrados en la homeostasis de Fe. Ensayos de dos híbridos de levadura revelaron que PhbHLH121 interactúa con proteínas bHLH IVc de petunia. En conjunto, PhbHLH121 desempeña un papel importante en la respuesta a la deficiencia de Fe en petunia.