叶片作为植物的光合作用器官,对能量和物质的需求极大,直接影响着植物的生长。叶片衰老作为叶片生长的最终阶段,标志着叶片贡献的减弱。这一过程不仅受到外界环境、植物激素和叶片年龄等因素的调控,还在物质回收和再利用中发挥重要作用。叶片衰老的精细调控对于农业产出,尤其是粮食作物的产量和质量有着深远影响。根据主要作物(如玉米、大豆、棉花、水稻、小麦)的估算数据,晚期功能叶片的延缓衰老一天,可能增加产量2%~10%。
因此,深入研究植物叶片衰老的调控机制具有重要的理论和经济意义。
近日,北京林业大学生物app与技术学院李中海课题组的研究论文发表在植物app知名期刊《新植物学家》(New Phytologist)。该研究团队揭示了剪接复合体蛋白U2B"通过增强JAZ9β的表达从而减弱茉莉酸信号转导来微调叶片衰老的分子机制。
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U2B"是拟南芥叶片衰老的一个负调控因子
课题组通过遗传筛选,发现剪接复合体蛋白U2B"在叶片衰老中具有关键作用。U2B"缺失会导致叶片早衰,而过量表达则可延缓叶片衰老进程。研究结果显示,U2B"在拟南芥中扮演着叶片衰老的负调控因子角色。RNA-Seq分析揭示,u2b"突变体中茉莉酸信号通路被激活。生化分析进一步证明,U2B"与JAZ9前体RNA直接结合,调控JAZ9β剪接变体的生成。JAZ9β失去与COI1的互作能力,进而影响26S蛋白酶体介导的JAZ9β蛋白降解过程。JAZ9β与MYC2相互作用,抑制MYC2的活性,从而削弱茉莉酸信号。此外,研究还发现U2B"受茉莉酸调控,并被证明是MYC2的直接靶基因,这表明U2B"可能是茉莉酸诱导衰老的负反馈调控因子。该研究揭示了叶片衰老的精细调控机制,进一步加深了对叶片衰老调控复杂性的认识。
相关论文信息:http://doi.org/10.1111/nph.19198
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