番茄SlWRKY6-SlABI5模块参与调节叶片衰老

摘要

[目的]叶片衰老是植物生长发育的最后阶段，涉及叶绿素降解、营养再分配等多个生理过程，严重影响作物产量和品质。已有研究表明，番茄转录因子SlWRKY6能够整合激素与活性氧信号，正向调控叶片衰老。脱落酸（ABA）是诱导衰老的关键激素，其信号通路中的核心转录因子ABSCISIC ACID INSENSITIVE 5(ABI5)在衰老过程中发挥重要作用。然而，SlWRKY6是否通过调控SlABI5来介导ABA信号尚不清楚。本研究旨在阐明SlWRKY6是否通过调节SlABI5影响番茄叶片衰老，以完善其分子调控机制。[方法]通过离体叶片衰老试验观察表型并采用分光光度法测定其叶绿素及类胡萝卜素含量；利用凝胶迁移实验（EMSA）和双荧光素酶报告系统（dual-LUC）验证SlWRKY6对SlABI5启动子活性的调控作用；利用RT-qPCR技术检测WT、SlWRKY6OX及slwrky6-cr材料中SlABI5的表达水平。[结果]（1）SlWRKY6OX株系叶片衰老明显提前，叶绿素含量显著降低，而slwrky6-cr突变体则表现出衰老延迟和叶绿素含量升高，说明SlWRKY6促进叶片衰老。（2）SlWRKY6定位于细胞核。（3）EMSA结果证明，SlWRKY6可特异性结合SlABI5启动子中的W-box元件。（4）RT-qPCR结果显示SlABI5在SlWRKY6OX中表达上调，在slwrky6-cr中表达下调，表明SlWRKY6正向调控SlABI5的表达。（5）dual-LUC实验进一步证实SlWRKY6能显著激活SlABI5的启动子活性。[结论]SlWRKY6不仅能直接调控衰老相关基因，还可通过激活SlABI5表达，介导ABA信号通路，从而促进番茄叶片衰老。该研究揭示了SlWRKY6-SlABI5模块在番茄叶片衰老中的调控作用，为通过分子生物学手段延缓作物衰老、提高作物产量和品质提供理论依据。

关键词

SlWRKY6 / SlABI5 / 转录调控 / 叶片衰老 / ABA

基金资助

山西农业大学高层次人才引进项目（2021XG002）