叶片衰老是叶片的生长发育的最后一个重要过程。当叶片进入衰老阶段,光合作用会发生减退,叶肉细胞内的叶绿素、蛋白质及其它高分子物质会发生分解并重新分配到生长旺盛的器官中。近年来研究表明,叶片衰老发生的早晚直接对植物的物质积累及品质形成造成重要影响。因此,对叶片衰老进行系统深入的研究不仅在发育生物学上具有重要的理论意义,在农业生产方面也具有关键的生产应用价值。叶片衰老既受到外部因素(例如生物胁迫)的调节,也受到内部因子(例如植物激素)的调控。近年来许多研究表明植物体内存在的多肽能够作为重要的信号分子对植物的生长发育及抗逆等生命过程起到关键的调控作用。目前已有研究证明拟南芥中存在多种信号多肽,但这些多肽的功能,特别是其对叶片衰老起到的调控功能尚不明确。本课题组发现CLE14多肽参与拟南芥叶片衰老的调控,首次为多肽调控植物叶片衰老提供证据。为进一步研究多肽调控叶片衰老的分子机制,在本研究中我们以拟南芥为研究材料,通过生物信息学分析结合分子生物学研究技术,系统的筛选拟南芥中对叶片衰老发挥调控作用的多肽。试验结果表明拟南芥中存在1,453个信号多肽编码基因。通过将鉴定到的多肽激素与多肽组学数据和转录组数据交互分析,我们确定了83个候选编码衰老相关信号多肽的基因。通过人工合成部分候选衰老相关多肽激素处理离体叶片,与野生型相比,部分叶片表现出延迟衰老的表型,说明筛选的候选多肽中确实存在调控叶片衰老的信号多肽。为进一步解析信号多肽编码基因在叶片衰老过程中的功能及调控叶片衰老的机理奠定了基础。烟草是重要的经济作物和模式植物,转录因子作为植物生长发育的重要调控因子,在叶片衰老过程中发挥重要的调控作用。因此研究烟草转录因子对烟草叶片衰老的调控功能对提高烟叶品质具有重要的意义。在本研究中,我们在烟草叶片中鉴定到1,359个转录因子基因,通过共表达网络分析,在烟草叶片衰老早,中,晚时期分别鉴定到21、35、183个衰老响应的转录因子基因,预测了烟草叶片衰老早,中,晚期衰老响应转录因子作用的797、756、4,552个靶基因并且构建转录因子及其靶基因调控网络,对衰老相应转录因子基因及其作用靶基因进行了功能及其代谢途径的分析,以期为转录因子调控烟草叶片衰老研究提供线索。