叶绿体靶向长链非编码RNA CHLORELLA通过顺行信号通路调控叶片衰老过程中叶绿体功能转换的机制研究

本研究揭示了叶绿体发育关键转录因子GLK1/2调控的长链非编码RNA CHLORELLA通过顺行信号通路协调叶绿体从生物发生向衰老转变的分子机制，为理解植物叶片衰老的时序调控提供了新视角。

　　

在植物叶片衰老过程中，叶绿体从生物发生向退化的适时转换对植物适应性至关重要，因其促进营养物质向生殖器官的转运^1-3。然而，叶绿体与细胞核如何协同调控这一转换时序仍不清楚^{4,5CHLOROPLAST-RELATED LONG NONCODING RNA（CHLORELLA）在叶片发育期与维持叶绿体功能基因高度共表达。缺失CHLORELLA的叶片表现出早衰表型且叶绿体相关基因表达下降，表明该长链非编码RNA对维持叶绿体功能具有重要作用。机制上，CHLORELLA转录本可转运至叶绿体内，促进质体编码RNA聚合酶（plastid-encoded RNA polymerase，PEP）复合体的积累。随着叶片衰老，CHLORELLA表达量下降导致PEP积累减少，进而降低光合作用相关基因的转录水平，最终触发叶片衰老。此外，叶绿体发育关键调控因子GOLDEN2-LIKE1/2（GLK1/2）可激活CHLORELLA的表达6-8。该研究首次阐明了一种基于长链非编码RNA的顺行信号（anterograde signalling）机制，精准调控叶片衰老的启动时序。}