陕西
叶片衰老是植物发育的必经阶段，是一个复杂而有序的生理生化过程。通常伴随着叶片的黄化和细胞的程序性死亡，严重影响如光合作用、养分再活化和胁迫反应等植物重要的生物学过程。烟草作为一种叶用经济作物，以成熟变黄的叶片为收获对象，其叶片成熟度和叶片变黄过程对烟叶产品的质量起到决定性的影响。因此，研究衰老的分子机制对于调控烟草的生长发育是必要的。
近日，西南大学卢坤教授团队和贵州省烟草科学研究院雷波研究员团队在Plant Physiology上发表了题为“Transcription factor NtNAC56 regulates jasmonic acid-induced leaf senescence in tobacco” 的研究论文，揭示了NtNAC56-NtLOX5分子模块通过茉莉酸途径调控烟草叶片衰老的分子机理。
该研究前期筛选到一个调控烟草叶片早衰的基因NtNAC56，并创制其过表达和基因编辑植物材料。通过表型观察分析发现，与野生型植株和基因编辑材料ntnac56-19突变体相比，过表达NtNAC56的转基因植株（NtNAC56-OE）表现出叶片早衰、叶绿素含量低等表型，NtNAC56-OE的根系发育、种子萌发和株高也均受到抑制。透射电镜观察和生理生化分析表明，NtNAC56过表达引发了烟草叶片中叶绿体降解和活性氧积累，NtNAC56-OE体内的衰老相关基因被诱导表达。通过转录组分析发现，过表达NtNAC56抑制了光合作用相关基因的表达，但激活了叶片衰老相关基因、茉莉酸生物合成途径基因以及活性氧积累相关基因的表达。经激素测定表明，NtNAC56-OE体内的茉莉酸含量高于野生型植株，茉莉酸处理能够诱导NtNAC56的表达。通过DAP-seq、Y1H、LUC等实验研究证明，NtNAC56绑定茉莉酸合成途径标志基因NtLOX5启动子中的TTTCTT基序，激活其转录，最终通过茉莉酸途径调控烟草叶片衰老。
综上所述，该研究揭示了NtNAC56调控茉莉酸诱导的烟草叶片衰老的机制，为植物叶片衰老的分子调控提供了理论基础。
图1 NtNAC56调控烟草叶片衰老模式图
西南大学卢坤教授与贵州省烟草科学研究院雷波研究员为本文共同通讯作者，博士研究生常玮为第一作者。贵州省烟草科学研究院赵会纳博士，西南大学已毕业硕士研究生陈虹樵、焦贵翔也参与了相关工作。本研究获得国家自然科学基金项目、西南大学青年人才团队专项基金项目、重庆市研究生科研创新项目、中国烟草总公司贵州省公司项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiae116
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
