新型miR164-AlNAC1调控模块在苍术叶片衰老中的作用机制及其应用潜力

【编辑推荐】来自国内的研究团队聚焦苍术(Atractylodes lancea)叶片衰老调控机制，发现新型nov-miR164通过靶向转录因子AlNAC1形成调控模块，抑制叶绿素降解基因(AlNYC/AlPAO)和ROS合成基因(AlRbohC)表达，延缓衰老进程。该研究为作物抗衰老育种提供了新靶点。

　　

叶片衰老作为关键发育过程受到复杂遗传网络调控。最新研究发现，苍术(A. lancea)中一个隶属于MIR164家族的新型microRNA(nov-miR164)通过靶向作用于转录因子AlNAC1，成为调控叶片衰老的核心开关。

生物信息学分析显示，AlNAC1与拟南芥衰老相关基因ANAC092存在高度同源性。qRT-PCR和烟草瞬时表达实验证实，nov-miR164对AlNAC1具有负调控作用。通过亚细胞定位和转录活性检测，发现AlNAC1定位于细胞核内，并表现出转录激活特性。

更深入的EMSA实验揭示，AlNAC1能特异性结合衰老相关基因AlNYC（叶绿素降解）、AlPAO（脱镁叶绿酸a加氧酶）和AlRbohC（NADPH氧化酶）启动子区的G-box顺式元件。随着苍术叶片衰老进程，nov-miR164表达水平下降，而AlNAC1及其下游衰老标志基因(AlSAG21、AlNYC、AlPAO、AlRbohC)显著上调。

农杆菌介导的瞬时表达实验证明，nov-miR164-AlNAC1模块通过双重机制延缓衰老：一方面抑制叶绿素降解途径，另一方面减少活性氧(ROS)积累。该发现不仅阐明了药用植物苍术叶片衰老的分子机制，更为作物抗衰老遗传改良提供了理论依据和应用靶点。