近日，中国科学院西双版纳热带植物园研究员余迪求团队在《Molecular Plant》在线发表了题为《Arabidopsis WRKY45 interacts with the DELLA protein RGL1 to positively regulate age-triggered leaf senescence》的研究论文。该研究通过植物分子生物学、遗传学及生物化学等方法，揭示了WRKY蛋白可通过赤霉素途径调控植物衰老进程，为深入理解植物衰老机制提供了重要的理论基础。
衰老是一个受内外因素共同调控的复杂生物学过程，是包括植物在内的大多数生物体在发育过程中必然经历的阶段。植物一旦衰老，其光合能力显著下降，导致作物产量降低。因此，研究植物衰老机理并寻求抗衰老措施在农业生产中具有重要意义。目前，尽管对植物衰老的研究已取得一定进展，但其分子生物学机制及信号转导网络仍有待深入探索。
版纳植物园植物分子生物学组研究发现，拟南芥WRKY45是一个衰老相关基因，在衰老叶片中强烈表达。表型分析显示，WRKY45突变能延缓植物衰老进程，而其过表达则显著促进衰老。基因表达和染色质免疫共沉淀分析表明，WRKY45通过直接调控一系列衰老相关基因的表达来影响衰老过程。进一步研究发现，WRKY45能与RGL1蛋白在细胞核内相互作用形成复合物，RGL1是赤霉素信号转导途径中的转录抑制蛋白。表型分析发现，RGL1过表达能显著延缓植物衰老，而赤霉素信号转导途径中的转录抑制蛋白五突变体della则表现出衰老加速的表型。外源喷施GA可显著促进植物衰老，而赤霉素合成突变体ga1和赤霉素受体三突变体gid1a gid1b gid1c则表现出明显衰老延缓的表型。遗传杂交实验证实，WRKY45过表达植物中提前衰老的表型可部分被RGL1过表达所推迟；体外实验和染色质免疫共沉淀分析表明，RGL1可抑制WRKY45对下游靶基因的直接调控。
该研究解析了WRKY45在植物衰老进程中的重要功能，进一步阐述了赤霉素途径在植物衰老中的作用，证实WRKY45可能作为赤霉素途径和年龄途径中的重要组分参与调控植物衰老进程。
版纳植物园副研究员陈利钢为该论文第一作者，余迪求为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院青年创新促进会、中科院“西部之光”以及云南省“创新研究团队”等的资助。
WRKY45在赤霉素和年龄诱导衰老过程中的工作模型
WRKY45在衰老叶中的表达及其突变体延迟衰老表型