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本实验主要研究了AtFtSH4各结构域的功能及其通过WRKY调控植物衰老。AtFtSH4是一种AAA蛋白酶，同时具有分子伴侣活性和蛋白水解酶活性，在维持线粒体内膜蛋白的稳定上具有重要作用。WRKY转录因子家族是植物体内与衰老相关的第二大转录因子家族。拟南芥中WRKY家族有74个成员，参与调控了拟南芥生长发育、衰老、抗生物与非生物的胁迫等作用，但是WRKY家族的调控网络十分复杂，各WRKY转录因子具体调控的分子机制尚不清楚。本论文，主要通过分子生物学、遗传学等手段开展了AtFtSH4金属蛋白酶结构域功能及其介导WRKY参与衰老调控研究。取得研究结果如下: (1)在前期构建含AtFtSH4不同结构域的转基因植株(Q1-Q6)基础上，筛选得到纯合体植株，结果表明只有缺失AAA结构域和锌指结构域的Q4表现出最接近fish4-4的早衰、矮小、多分枝、叶片卷曲的表型，而含有上述两种结构域的Q lines表型接近野生型。显示AtFtSH4关键结构域是AAA结构域和锌指结构域。 (2) fish4-4中ROS显著积累，NBT染色和DAB染色检测含AtFtSH4不同结构域的转基因植株(Q1-Q6)中ROS积累，表明Q4中ROS积累最多，其它Q lines接近野生型。说明AtFtSH4的AAA结构域和锌指结构域在衰老调控中具有重要作用，fish4-4早衰与ROS积累密切相关。 (3) fish4-4对ABA超敏感，用外源ABA处理含AtFtSH4不同结构域的转基因植株(Q1-Q6)时，仅Q4对ABA超敏感，提示AtFtSH4的AAA结构域和锌指结构域在抗胁迫中具有重要作用。 (4)Real-time PCR检测含AtFtSH4不同结构域的转基因植株(Q1-Q6)中WRKY的表达量，结果表明缺失AAA结构域和锌指结构域的Q4中WRKY明显上调，含有上述两结构域的其它Qs lines中WRKY表达量与WT相近，提示AtFtSH4特异性地介导WRKY参与了衰老调控。 (5) Real-time PCR检测Col/fish4-4/HB/fish4-1中WRKY表达量，fish4-4中WRKY40/46/51/60/63/75上调，进一步说明WRKY参与了该基因调控衰老的过程。 (6)酵母单杂交实验在体内验证WRKY40/46/51/60/63/75和SID2之间存在相互作用，尤其是SID2启动子上第2和第3个W-box。说明WRKY介导了水杨酸SA合成调控。 (7) EMSA体外验证WRKY75和SID2的第二个W-box之间存在相互作用。 综上可知，AtFtSH4的功能结构域是AAA结构域和锌指结构域，在抗衰老胁迫中具有重要作用，且AtFtSH4特异性地介导了WRKY参与衰老调控。又通过酵母单杂和EMSA验证了WRKY和SID2（水杨酸SA的合成基因）存在相互作用，提示AtFtSH4通过WRKY调控了SA的合成，进而调控叶片衰老。但其具体调控机制还有待进一步研究。