我科研人员找到人工调控作物衰老进程路径
中国科技网·科技日报西安1月24日电（记者 史俊斌）记者23日从西北农林科技大学获悉，该校生命科学学院和旱区作物逆境生物学国家重点实验室郁飞教授研究团队，首次在植物中发现ATG8蛋白独立于自噬途径的新功能，揭示其在模式植物拟南芥和主要粮食作物小麦中发挥的作用，为人工调控作物衰老进程提供了重要的理论支撑。该研究成果以《ATG8-ABS3非经典相互作用调控植物衰老》为题，于1月22日在国际著名期刊《自然•植物》上在线发表。
图一：ABS3亚家族MATE转运蛋白以不依赖于自噬途径的方式控制植物衰老进程
衰老是有机体生长发育和世代交替的重要生物学过程。植物特别是作物衰老过程中，叶片等营养器官黄化和衰老，碳、氮等营养物质进行从“源”（叶等光合器官）到“库”（种子等贮藏器官）征调和转运，叶片衰老的启动和进程对种子发育至关重要，直接影响作物产量和果实品质。
西北农林科技大学郁飞教授团队利用碳缺乏诱导植物衰老研究体系，发现ABS3亚家族MATE转运蛋白促进植物叶片衰老和蛋白质降解，其基因的四重和六重缺失突变体对碳缺乏诱导的植物衰老表现出极强的抗性，能够抑制自噬缺陷突变体在碳缺乏胁迫下的早衰。自噬缺陷时，衰老过程启动和进程依赖其蛋白的功能。有趣的是ABS3亚家族MATE蛋白在晚期内体上与自噬途径的关键蛋白ATG8相互作用，ATG8-ABS3互作是ABS3促进衰老和蛋白质降解的前提条件，但这一互作并不依赖于自噬途径或ATG8蛋白C端的切割和脂化，代表了ATG8的一个不依赖于自噬途径的新功能。对小麦ABS3和ATG8同源蛋白的研究发现ATG8-ABS3互作调控衰老的范式在双子叶和单子叶植物中保守。
图二：ATG8-ABS3调控植物衰老的作用模型
基于这些发现，该研究团队提出了ABS3介导的促进衰老的途径与抑制衰老的自噬途径共享ATG8，为人工调控作物衰老进程提供了重要的理论支。
