Molecular genetic control of leaf lifespan in plants - A review

فرآيند پيري آخرين مرحله از رشد و نمو برگ گياهان است. اين فرآيند بر مبناي يك برنامه ژنتيكي معين در گياهان آغاز شده و نهايتاً به مرگ سلولي مي انجامد. هدف غايي از وقوع آن در گياهان انتقال المنت هاي غذايي ماكرو و ميكرو از برگ هاي در شرف پيرشدن به قسمت هاي جوان و در حال رشد گياهان است. وقوع اين فرآيند در برگ با تغييرات گسترده اي در بيولوژي حيات گياه از جمله در بخش هاي فيزيولوژيكي، مورفولوژيكي، بيوشيميايي و ملكولي گياهان همراه است. در اين راستا نتايج حاصله از مطالعه پروفيل بيان ژنهاي وابسته به پيري و شناسايي و بررسي موتانت هاي مختلف پيري توانست بطور قابل توجهي بر شناخت ما در خصوص سيستم ژنتيكي كنترل كننده فرآيند پيري در گياهان بيافزايد. در اين مقاله مروري سعي شده به ياقته هاي مهم در زمينه ژن هاي موثر بر كنترل پيري برگ بر مبناي مطالعه موتانت هاي پيري در گياهان مختلف و بخصوص گياه آرابيدپسيس بعنوان مدل گياهي بپردازد. لذا عوامل موثر بر تنظيم ملكولي فرآيند پيري بر مبناي مسيرهاي بيوشيميايي فعاليت آنها طبقه بندي شده و مورد بحث قرار گرفته اند.

Leaf senescence constitutes the last stage of leaf development in plants and proceeds through a highly regulated program in order to redistribution of micro- and macro-nutrients from the senescing leaves to the developing/growing plant organs. Initiation and progression of leaf senescence is accompanied by massive sequential alterations at various levels of leaf biology including leaf morphology and physiology, cell metabolism and structure, and gene transcription. In this regard, comprehensive expression analysis of senescence-associated genes (SAGs) and the identification of leaf senescence related mutants has revealed that leaf senescence is a complex genetically controlled program. In this review, we present important findings about the molecular genetic mechanisms underlying leaf senescence in various plants with a main focus on the model plant Arabidopsis thaliana. Functional analysis of leaf senescence mutants has provided new insights into the key processes that regulate the onset and progression of leaf senescence, thus allowing categorization of the various regulatory factors into several signalling pathways.