衰老是生物有機體發(fā)育的必經(jīng)階段，更是生命體命運走向的關鍵轉折點。衰老是一個高度程序化的過程，對植物來說，通過這個過程可將衰老葉片中營養(yǎng)物質分解并轉運至生長旺盛的果實或種子等。因此，衰老進程在很大程度上決定了作物的產量及品質。
植物過早啟動衰老進程會對植物正常的營養(yǎng)利用和發(fā)育產生不良影響。比如很多雜交水稻品種存在葉片早衰的現(xiàn)象，嚴重阻礙產量潛力的進一步發(fā)揮，且破壞其合理灌漿動態(tài)的形成，降低稻米品質。理論上推算，有早衰現(xiàn)象的水稻品種在正常生活周期中葉片衰老每推遲一天即可增產2%，生產實踐上也可達到1%左右。因此，揭示植物衰老的分子調控機制不僅是科技工作者致力解決的重要生物學問題，更是農業(yè)生產需要迫切解決的重大應用課題，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
葉片衰老在很大程度上受植物發(fā)育年齡和體內信號因子的調節(jié)。脫落酸（ABA）是植物五大激素之一，在植物衰老時，體內ABA含量急劇升高，被認為是一重要的衰老促進激素。然而，水稻中ABA合成和信號傳導相關基因的突變體并未表現(xiàn)出延遲衰老的表型。因此，人們一直困惑ABA是如何參與調控植物的衰老進程。
中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所植物基因組學國家重點實驗室儲成才研究組的梁成真博士通過對一早衰突變體ps1-D（prematurely senile1,“未老先衰”之意）的研究，發(fā)現(xiàn)了ABA介導植物衰老信號通路的重要成分OsNAP。OsNAP受到ABA的特異性誘導，通過直接調控葉綠素降解、營養(yǎng)再轉運及其它衰老相關基因的表達調控葉片的衰老進程。這一發(fā)現(xiàn)首次闡明了ABA介導的水稻葉片衰老的分子調控機制。更為重要的是，通過降低OsNAP基因表達可顯著延緩水稻葉片衰老，延長灌漿時間，從而提高水稻的結實率和千粒重，最終使水稻產量得到顯著提高。這一研究成果不僅在理論上加深了人們對ABA這一經(jīng)典激素在介導植物衰老機制上的理解，也為水稻、特別是雜交稻乃至其它作物生產上存在的后期早衰問題的解決提供了可能途徑。
上述研究成果已于6月20日在線發(fā)表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。該項目受到轉基因重大專項及中科院先導項目的支持。
ps1-D 突變體在開花后40天的表型，以及基于此項研究提出來的OsNAP-介導的水稻葉片衰老模型
