WRKY45在赤霉素和年齡誘導(dǎo)衰老過程中的工作模型

        近日，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園研究員余迪求團隊在Molecular Plant在線發(fā)表了題為Arabidopsis WRKY45 interacts with the DELLA protein RGL1 to positively regulate age-triggered leaf senescence的研究論文。該研究通過植物分子生物學(xué)、遺傳學(xué)及生物化學(xué)等方法揭示了WRKY蛋白可以通過赤霉素途徑調(diào)控植物衰老進程，為深入理解植物衰老進程提供了一定的理論基礎(chǔ)。

        衰老是一個受內(nèi)外因素共同調(diào)控的復(fù)雜生物學(xué)過程，是包括植物在內(nèi)的大多數(shù)生物體在發(fā)育過程中必然經(jīng)歷的一個階段。植物一旦衰老，其光合能力將顯著下降，從而導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降，因此研究植物衰老的機理并尋求抗衰老措施在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有重要意義。目前，雖然對植物衰老的研究已經(jīng)取得了一定的進展，但有關(guān)植物衰老的分子生物學(xué)機制及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)仍有待進一步研究。

WRKY45在衰老葉中的表達及其突變體延遲衰老表型

        版納植物園植物分子生物學(xué)組研究發(fā)現(xiàn)擬南芥WRKY45是一個衰老相關(guān)基因，在衰老葉片中強烈表達。表型分析發(fā)現(xiàn)，WRKY45突變能延緩植物衰老進程，而其過表達則顯著促進植物衰老進程�；�因表達和染色質(zhì)免疫共沉淀分析表明，WRKY45通過直接調(diào)控一系列衰老相關(guān)基因的表達來調(diào)控植物衰老過程。進一步研究發(fā)現(xiàn)，WRKY45能與RGL1蛋白在細胞核內(nèi)相互作用形成復(fù)合物，RGL1是赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的轉(zhuǎn)錄抑制蛋白。通過表型分析發(fā)現(xiàn)，RGL1過表達能顯著延緩植物衰老，而赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的轉(zhuǎn)錄抑制蛋白五突變體della則表現(xiàn)出衰老加速的表型。通過外源噴施GA可以顯著促進植物衰老進程，而赤霉素合成突變體ga1和赤霉素受體三突變體gid1agid1bgid1c則表現(xiàn)出明顯衰老延緩的表型。通過遺傳雜交實驗證實，WRKY45過表達植物中提前衰老的表型可以部分地被RGL1過表達所推遲，同時通過體外實驗和染色質(zhì)免疫共沉淀分析表明RGL1可以抑制WRKY45對下游靶基因的直接調(diào)控。

        該研究解析了WRKY45在植物衰老進程中的重要功能，進一步闡述了赤霉素途徑在植物衰老進程中的作用，證實WRKY45可能作為赤霉素途徑和年齡途徑中的重要組分而參與調(diào)控植物衰老進程。 返回小木蟲查看更多