2020�?�?2日，New Phytologist在线发表了来自北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心、韩国基础科学研究所植物衰老研究中心、韩国大邱庆北科技研究院（DGIST）和南方科技大学合作完成的研究论� “ATM suppresses leaf senescence triggered by DNA double-strand break through epigenetic control of senescence-associated genes in Arabidopsis”，该研究为DNA损伤衰老学说提供了支持并提出新的见解、�/span>

五彩缤纷的叶片是秋天里一道美丽的风景线，殊不知这是由于叶片衰老过程中叶绿素降解引起的。叶片衰老是植物叶片发育的最后一个阶段，最终导致死亡。叶片是特异的进行光合作用的器官，植物投入了大量的能量和物质促进叶片生长。一旦叶片开始衰老，叶片对整个植物体的贡献就开始下降。叶片衰老过程也是一个程序化的影响物质回收、循环利用的过程。对于一年生植物而言，衰老叶片中的营养物质运输至生长旺盛的叶子、果实及种子中、�/span>

该研究首先发现DNA损伤随着叶片衰老逐渐增加，DNA修复能力逐渐下降。然后通过反向遗传学筛选，发现DNA修复途径重要的成员ATAXIA TELANGIECTASIA MUTATED （ATM）功能突变后，DNA损伤积累增加，植物早衰、�/span>

通过诱导性过表达限制性内切酶I-PpoI引发DNA双链断裂（Double-strand Break, DSB），诱导植物早衰，为DNA损伤促进植物叶片衰老提供了直接证据。转录谱分析发现，DSB上调了大量衰老相关基因表达（Senescence-associated genes, SAGs），包括调控叶片衰老的关键转录因子如WRKY和NAC家族基因（Senescence-associated transcription factors, Sen-TFs）。进一步研究发现，DNA损伤通过影响组蛋白甲基化水平（H3K4me3/H3K27me3），进而上谂�/span>Sen-WRKY咋�/span>Sen-NAC转录因子表达，促进植物早衰、�/span>

该研究表明，DNA修复效率随年龄下降而导致的DNA损伤积累增加，是植物叶片衰老的主要决定因素之一，这支持了DNA损伤衰老学说，表明DNA损伤诱导的衰老是一种进化上保守的机制、�/span>

参考文�?/span>

Li Z., Kim J.H., Kim J.S., Lyu J.I., Zhang Y., Guo H., Nam H.G., and Woo H.R. (2020). ATM suppresses leaf senescence triggered by DNA double-strand break through epigenetic control of senescence-associated genes inArabidopsis.New Phytol.(doi.org/10.1111/nph.16535).

Li, Z., Zhang, Y., Zou, D., Zhao, Y., Wang, H.L., Zhang, Y., Xia, X., Luo, J., Guo, H. and Zhang, Z. (2020). LSD 3.0: a comprehensive resource for the leaf senescence research community.Nucleic Acids Res.48, D1069-D1075

Wang H.-L., Guo H. and Li Z. (2019). Gene network analysis of senescence-associated genes in annual plants and comparative assessment of aging in perennials and animals.Transl. Med. Aging3, 6-13.