科技创新进展: 我所水稻抗衰老调控机理研究取得新进展
近期，我所水稻基因组模块创新团队最新的研究发现，水稻体内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD：Nicotinamide Adenine Dinucleotide）合成途径受阻能够导致其叶部提前衰老，而对这一途径中的关键限速基因的克隆和功能解析有利于探究一种新的延缓水稻叶片衰老的方法，进而为水稻增产提供新思路。4月6日，《植物生理学（Plant Physiology）》在线发表了这一研究成果。
NAD在水稻细胞氧化还原反应和维持细胞的发育进程中起着重要的调控作用。虽然导致叶片衰老的因素很多，但是与植物体内NAD合成途径相关的因素却鲜有报道。研究人员利用一个水稻叶片早衰相关的突变体叶尖枯1号（lts1：leaf tip senescence 1），借助图位克隆的手段分离了LTS1基因，该基因编码NAD补偿合成途径中的一个关键限速酶——烟酸磷酸核糖转移酶（OsNaPRT1: Oryza sativa Nicotinate Phosphoribosyltransferase 1）。
LTS1的突变引起水稻叶片中NAD补偿合成途径的紊乱，导致此途径上下游的一系列中间产物含量发生变化，其中包括烟酸（Na: Nicotinate）和烟酰胺（Nam: Nicotinamide）含量的显著性增多以及NAD含量的减少。而烟酰胺的激增严重抑制了水稻沉默信号调控因子2——组蛋白去乙酰化酶（OsSRTs：Oryza sativa Silent Information Regulator2-Related Histone Deacetylase）基因的表达，减弱了其去乙酰化修饰的能力。诱导了其下游调控的衰老相关基因组蛋白H3K9位乙酰化水平的升高，从而激活了这些衰老相关基因的转录、启动植株叶片的过早衰老。
该研究得到了国家自然科学基金委、国家973项目、博士后科学基金和深圳科技项目的资助。吴立文博士、任德勇博士、胡时开博士和李赓觅博士为共同第一作者，郭龙彪研究员和钱前研究员为共同通讯作者。
文章链接:http://www.plantphysiol.org/content/early/2016/04/05/pp.15.01898.abstract