叶片衰老过程中一氧化氮调控叶绿素降解的分子机制

叶绿素的降解是植物叶片衰老和果实成熟过程中的一个关键环节。研究表明一氧化氮（NO）作为一种抗衰老的信号分子，参与了叶片衰老过程中叶绿素降解代谢的调控。本项目拟从转录水平和翻译后蛋白的亚硝基化修饰入手，阐明NO调控拟南芥叶绿素降解途径中关键酶（叶绿素酶AtCLH1和脱镁叶绿酸 a加氧酶AtPAO）活性的分子机制。鉴于AtCLH1和AtPAO的表达和植物叶片的衰老进程高度相关，分离和鉴定二者衰老特异性表达的启动子，并利用GUS作为报告基因研究NO对其在衰老组织中特异表达的影响。由于基因敲除突变体Atpao1体内不能累积叶绿素的分解代谢产物,表明AtPAO为叶绿素分解代谢途径中的一个关键调控点。利用大肠杆菌表达AtPAO,分离纯化后验证NO对其酶活性的影响以及对蛋白的亚硝基化修饰作用。研究NO调控植物衰老过程中叶绿素降解代谢机制不仅在基础理论上，而且对农作物采后保鲜也有重要意义。