叶片衰老是植物生长发育的一个重要过程,同样也是一个由遗传、发育和环境因素共同决定的高度复杂的动态过程,受到精确的调控。在叶片衰老过程中,植物将老叶中有价值的营养资源重新利用,这些养分主要调配生殖系统,以保证植物稳定地繁育后代。植物激素脱落酸（ABA）是叶片衰老的重要正调控信号。尽管ABA生物合成和ABA信号转导在调控叶片衰老中的作用机制已为人所知,但ABA转运在叶片衰老过程中的贡献度及其调控机制还不清楚。拟南芥中有近500个RING-box蛋白,根据RING结构域的差异分为8类,各种类型RING结构域的存在可能代表了一种特异性泛素化途径,在植物生长发育和激素信号转导中发挥着重要功能。然而绝大多数RING-box基因功能未知,同时其在叶片衰老过程中的作用还有待深入研究。本研究发现两个拟南芥RING-box家族基因UBIQUITIN LIGASE of SENESCENCE 1和2（ULS1和ULS2）在拟南芥衰老过程中发挥作用,其主要研究结论概述如下:1.ULS1和ULS2的缺失导致拟南芥叶片提前衰老ULS1和ULS2在衰老叶片中具有较高的表达,且两基因序列高度同源。我们得到其T-DNA插入突变体uls1和uls2,发现单突变体并没有任何生长发育缺陷表型,但双突变体uls1/uls2在正常条件下表现出明显的叶片提前衰老表型,而将ULS1和ULS2任何一个基因回补到双突变体都能够挽救叶片衰老表型,基于实时荧光定量PCR和GUS染色,我们进一步明确了ULS1和ULS2在老叶中表达量最高。综上说明ULS1和ULS2共同调控叶片衰老且功能冗余。2.ULS1和ULS2通过植物激素ABA影响叶片衰老通过各种植物激素以及黑暗条件处理,我们发现uls1/uls2的成熟未衰老的离体叶片比WT提前衰老,且在外源ABA处理下衰老程度显著加剧,同时其衰老标记基因的表达量也较WT显著增加。随后我们检测不同阶段uls1/uls2和WT叶片中游离ABA的含量,发现在叶片生长后期,uls1/uls2叶片中ABA含量显著高于WT,说明ULS1和ULS2参与ABA诱导的叶片衰老途径。进一步,我们又通过uls1/uls2和WT不同阶段叶片的转录组分析,发现ABA转运蛋白ABCG40在uls1/uls2每个阶段的表达量都显著高于WT,这也得到了定量PCR的验证。同时,定量蛋白质泛素化组学分析也显示包括ABCG40在内的许多ABA相关基因的蛋白水平在WT和uls1/uls2中存在显著差异。3.ULS1和ULS2通过ABA转运蛋白ABCG40调控叶片衰老和气孔关闭我们进一步构建了uls1/uls2/abcg40三突变体,发现三突变体叶片生长基本与WT保持一致,叶片ABA含量较uls1/uls2明显降低。鉴于ULS1和ULS2在气孔表达且ABCG40是调控气孔运动的重要基因,我们发现uls1/uls2气孔开度和叶片失水率明显减少,且该表型能被abcg40突变所回复。同时,我们发现ULS1和ULS2不影响种子萌发和幼苗对ABA的响应。此外,ULS1和ULS2受到ABA的诱导表达。这些结果表明,ULS1和ULS2主要通过抑制ABCG40的基因表达来负反馈调节ABA转运,从而调节ABA依赖的叶片衰老和气孔关闭过程。