


Horticultural Plant Journal

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近日,Horticultural Plant Journal在线发表了北京林业大学园林学院于晓南课题组题为“Functional characterization of PlNAC72 reveals its role in hormonal regulation of petal senescence in Paeonia lactiflora(PlNAC72介导激素信号网络调控芍药花瓣衰老)”的研究论文。



芍药不仅是中国的传统名花,更是全球主流的切花品类之一,然而其短花期严重制约了芍药的应用及商业价值。NAC转录因子是植物衰老的关键调控中心,比如,杨树、萱草、郁金香等植物中,已有多个NAC家族成员通过调控SAGs以及激素通路中信号传导或合成相关基因,从而能够加速或延缓植物衰老。因此,推测NAC家族成员在芍药花瓣衰老中起到关键作用,值得进一步探究。
芍药花瓣中NAC转录因子家族成员有哪些?NAC在芍药花瓣衰老中所扮演的角色?以及NAC通过哪种激素通路发挥作用?
(1)通过芍药花朵三代转录组分析,成功鉴定到46个NAC转录因子,这些蛋白被分为10个亚家族。其中PlNAC72在芍药花瓣衰老阶段高表达,并受到ABA的诱导表达,对其分析表明PlNAC72包含有完整的NAM保守结构域,亚细胞定位表明其定位于细胞核,且在酵母系统中具有转录激活活性,因此推测PlNAC72为促进芍药花瓣衰老的转录因子。
Fig. 1 Identification and expression analysis of PlNAC72 during petal senescence of herbaceous peony
(2)功能分析表明,在芍药花中瞬时沉默PlNAC72延缓芍药花及花瓣圆片衰老,而过表达PlNAC72则加速芍药花瓣圆片衰老。同时,ETH、ABA、SA、JA-Ile合成及信号传导,以及器官衰老途径上的相关基因的表达受到PlNAC72的诱导。在拟南芥中过表达PlNAC72,诱导拟南芥早衰,且叶片中ACC、ABA、SA、JA-Ile的含量被显著诱导积累。
Fig. 3 PlNAC72 accelerates the senescence of P. lactiflora petals
(3)PlNAC72通过与PlSGR1、PlPAD4、PlDXS、PlCYP707A3和PlNCED3基因的启动子发生互作,直接调控ABA、SA和JA-Ile的合成,从而加速芍药花瓣衰老。
Fig. 5 Verification of PlNAC72 binding to senescence-related gene promoters
Fig. 6 A regulatory model of PlNAC72 in the process of senescence of P. lactiflora petals
本研究揭示了PlNAC72受到年龄及ABA诱导,进一步通过调控激素信号加速芍药花瓣衰老,为延缓芍药花朵衰老提供了新思路,也为采后保鲜提供了新的作用靶点。

孙苗为该论文的第一作者,于晓南教授为该文的通信作者。王秀军、王宇暄、郑严仪、Jaime A. Teixeira da Silva参与了本研究。
该研究获得国家自然基金(32071817)的资助。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468014126000117


期刊简介
Horticultural Plant Journal是由中国园艺学会、中国农业科学院蔬菜花卉研究所、中国农业科学技术出版社有限公司主办的英文学术期刊。刊载关于园艺作物种质资源、遗传育种、栽培技术、生理生化、基因组学、生物技术、植物保护、采后处理与利用等原创性研究论文、研究简报及综述等。HPJ已被SCIE、Scopus、BA & BP、DOAJ、CAB Abstracts、Food Science and Technology Abstract、CNKI、CSCD、CSTPCD等国内外多个重要数据库收录,论文在SD网络出版平台实现全文开放获取和在线预出版。2024年最新影响因子6.2,园艺学科Q1区,植物学科Q1区。2025年中科院期刊分区(升级版):在农林科学类位于1区、Top期刊,植物科学类位于1区,园艺类位于1区。





