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科研成果

董春海課題組在乙烯調控植物葉片衰老機制取得重要研究進展

    2023-01-27 14:16:06           浏览数:0

2021年7月22日,仅时隔一年,生命科学学院董春?翁庾樵俅卧谥参锟蒲Я煊騎OP期刊The Plant Journal(IF6.417)发表重要论文,题为“Arabidopsis WRKY71 regulates ethylene-mediated leaf senescence via directly activating EIN2, ORE1 and ACS2 genes”。论文揭示了WRKY71转录因子介导乙烯信号及合成促进拟南芥叶片衰老的分子机制。于延冲副教授为第一作者兼通讯作者,董春海教授和山东大学向凤宁教授为通讯作者,研究生祁亚南、徐金鹏和陈家才及山东大学博士后代学焕为共同作者,青岛农业大学为第一单位。该论文获得国家自然科学基金(31600224, 31870255)和青岛农业大学人才启动基金(1116018)的资助,得到生科院农业分子生物学平台仪器的支撑。

植物葉片衰老是植物生長發育過程中的自然現象。在葉片衰老過程中,植物會降解葉片內的脂類、蛋白質、核酸、碳水化合物等大分子物質以便能量回流再利用。葉片衰老看似簡單,實則是一個高度嚴格有序的過程,受到各種外源和內源因素的調控。植物激素乙烯和WRKY轉錄因子家族成員在葉片衰老中發揮重要作用,但其相互調控關系和分子機制並不清楚。

于延冲副教授一直致力于植物开花调控方面的研究(Plant Sci, 2013; Plant J, 2016; Plant Cell Physiol, 2018; Plant J, 2020),其在研究WRKY71调控拟南芥开花的过程中发现,该基因的过表达植株叶片衰老提前,而其敲除系叶片衰老则相对延迟,WRKY71可直接促进衰老相关基因SAG13和SAG201的表达进而加速叶片衰老。

董春海教授課題組長期從事乙烯信號相關研究。轉錄組數據分析表明WRKY71調控葉片衰可能與乙烯信號密切相關。進一步研究發現,WRKY71受乙烯誘導表達,WRKY71也可以直接促進乙烯信號通路關鍵基因EIN2和ORE1以及乙烯合成關鍵基因ACS2的表達而促進乙烯合成、激活乙烯信號轉導,並形成一個正反饋調控環,進而促進下遊SAGs(衰老相關基因)的表達而加速擬南芥葉片衰老。該論文爲乙烯和WRKY轉錄因子家族在葉片衰老中的相互調控作用和分子機制提供了新證據。

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