李刚课题组揭示年龄因素和光信号途径协同调控植物叶片衰老的分子机制

叶片衰老是叶片发育的最后阶段，受到多种内部因素（如年龄、发育、营养）及外部环境因素（如光照、温度、胁迫）的共同调控。在植物自然生长发育状态下，植物通过感知内部年龄的变化调控衰老进程，但遮阴环境（低比率R/FR）或延长黑暗等可提前诱发或加速叶片衰老，而高比率的R/FR光照条件显著抑制叶片衰老。植物如何整合外界环境光信号和内在年龄因素，进而调控叶片衰老的机制目前并不清晰。

近日，实验室李刚教授课题组在The Plant Cell在线发表了一篇题为Arabidopsis FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3 Integrates Age and Light Signals to Negatively Regulate Leaf Senescence的研究论文，在模式植物拟南芥中揭示了光信号蛋白FHY3和下游转录因子WRKY28通过整合年龄及光信号途径调控叶片衰老的分子机理。

拟南芥光信号蛋白FHY3是植物远红光信号转导过程中的重要转录因子。本研究发现FHY3功能缺失突变体具有叶片衰老提前的表型，揭示了FHY3负向调控了年龄途径介导的叶片衰老过程。进一步研究发现，FHY3通过直接抑制转录因子WRKY28的基因表达，并抑制水杨酸的合成，进而抑制叶片衰老的起始过程。

fhy3突变体及WRKY28-ox株系在高比率R/FR光照条件下表现明显的提前衰老的表型，说明FHY3-WRKY28介导了高比率R/FR光照条件对叶片衰老的抑制作用。进一步分析发现，FHY3及WRKY28均受年龄因素调控，说明FHY3-WRKY28整合了年龄因素及光信号进而调控叶片衰老过程。

总之，本研究揭示了FHY3-WRKY28转录元件通过整合年龄及环境光信号并精细调控叶片衰老的分子机理，为植物叶片衰老的精准调控和应用奠定了科研基础。

         http://www.plantcell.org/content/early/2020/03/09/tpc.20.00021