近日，南京农业大学园艺学院在《The Plant Cell》期刊上发表题为“Spongy mesophyll cell death is induced by jasmonic acid during leaf senescence in chrysanthemum”的研究成果。园艺学院博士研究生宋憬为论文第一作者，博士研究生张钰铭为共同第一作者，陈发棣教授和王利凯教授为论文共同通讯作者。

研究团队借助台盼蓝染色辅助石蜡切片观察方法，对菊花采后不同时期叶片取样观察，发现菊花叶片衰老遵循“栅栏组织→海绵组织→韧皮部、保卫细胞→下表皮→上表皮”的精准时空死亡顺序，且栅栏组织和海绵组织细胞率先启动衰老的现象在拟南芥和番茄中存在保守性。

对菊花叶片衰老过程中不同类型细胞表达的基因进行分析，发现海绵组织细胞差异基因主要富集在JA等相关通路。外源茉莉酸甲基（MeJA）处理显著促进叶片衰老及各类型细胞死亡，其中海绵组织细胞的死亡加速更明显，导致其先于栅栏组织成为最早死亡的细胞。故推测JA选择性地诱导海绵组织细胞死亡，而其他类型细胞加速死亡是海绵组织细胞死亡的次生效应，可能受JA间接调控。进而聚焦到叶片衰老过程中海绵组织细胞特异被诱导表达的JA生物合成相关的基因CmAOS和CmACX5。借助单细胞核转录组及ATAC-seq联合分析，挖掘到关键转录因子CmNAC055及其直接调控的下游基因CmNAC087，通过分子、生化、遗传等实验明确其直接结合调控CmNAC087并进一步促进CmACX5表达，诱导JA在海绵组织细胞积累和细胞死亡，进而揭示了海绵组织细胞特异NAC055-NAC087-ACX5转录级联模块调控内源JA合成进而诱导细胞死亡。

进一步研究发现，双子叶植物拟南芥和番茄叶片海绵组织也存在该转录级联模块；而单子叶植物叶片只有相对均一的叶肉细胞群，并没有栅栏组织和海绵组织之分，但同样观察到该转录级联模块调控叶肉细胞JA积累和细胞死亡，说明该调控机制在不同植物中存在保守性。

海绵组织细胞特异转录级联调控模块促进JA积累和细胞死亡

论文链接：

https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koag095/8544711