叶片是植物进行光合作用的重要器官，在植物生长发育过程中起重要作用。植物的叶片衰老是一种程序性细胞死亡，在这段时期内，植物在成熟叶片中积累的物质，将被分解并运送至植物其他生长旺盛的部位。对于大多数农作物，叶片衰老引起光合作用减退，将极大程度地抑制作物产量潜力的发挥，对园艺植物和新选的饲料植物也会造成严重的经济损失。因此，本工作探寻和发掘五大农作物之一的高粱的叶片衰老相关基因，并对其调控机制做了进一步研究
。
我们通过生物信息学分析发现了乙烯合成通路关键成员
ETHYLENE-INSENSITIVE 3 (EIN3)
的下游靶基因
SbWRKY50
。在黑暗诱导以及自然衰老的叶片中，
SbWRKY50
表达量急剧下降
，表明乙烯通路下游基因
SbWRKY50
可能与叶片衰老相关
。在高粱中
超表达
SbWRKY50
会显著延缓植株衰老，而通过
CRISPR/Cas9
系统敲除
SbWRKY50
后会加速衰老。
进一步
研究表明，
SbWRKY50
通过调控叶绿素降解途径的多个关键成员影响叶片衰老。
SbWRKY50
通过与
表观遗传
PRC1
复合体中的
SbBMI1A
互作，进而招募
PRC1
引起叶绿素降解途径关键基因上的
组蛋白
H2Aub
富集，从而抑制叶绿素降解途径，延缓高粱衰老。同时，我们的研究发现
PRC1
通过叶绿素降解途径调控叶片衰老的分子机制在
高等
植物中是保守的。
SbWRKY50
超表达
高粱
(
SbOE-1
,
SbOE-5
)
、
SbWRKY50
敲除高粱
(
W50 KO
)
与野生型相比的植株衰老表型
以及相关调控机制
。
叶片衰老与植物产量密切相关，充分
研究
叶片衰老机理对于
提高农作物产量
，满足人们的需求
具有重要意义
。
该研究相关成果以
"
Ethylene-responsive
SbWRKY50
suppresses leaf senescence by inhibition of chlorophyll degradation in sorghum
"
为题于
2023
年
1
月
22
日在线发表于
New Phytologist
杂志
(
https://doi.org/10.1111/nph.18757
)
。
南京大学生科院博士
后陈炜
为该论文的第一作者，南京大学生科院孙博教授为该论文的通讯作者。该研究工作得到了中央高校基本科研业务费
等
项目的资助，在此一并致谢！
