叶片衰老是在植物生命的最后阶段变得活跃的遗传程序和高度复杂的过程。衰老是由丰富的转录因子调控功能引起的,叶片是光合作用提高产量的关键器官。因此,叶片衰老正向参与植物衰老。水稻作为我国主要粮食作物,其叶片的早衰对水稻的质量和产量具有严重的影响。因此,研究叶片的早衰,对提高水稻的产量有着重要的意义。目前NAC转录因子已在许多植物中被证明与叶片衰老相关。在水稻中已报道与衰老相关的NAC转录因子有Os NAP、Os NAC5、Os NAC2、ONAC106等,还有很多其它的NAC转录因子功能未被揭示。本文从早衰突变体中发现一个高表达的NAC转录因子OsNAC29,通过构建OsNAC29的过表达以及CRISPR/Cas9载体,经过遗传转化分别得到表型稳定的株系,我们通过基因特征分析、表型观察分析、细胞学分析以及分子机理调控分析,揭示了OsNAC29在水稻叶片中的衰老调控作用。主要结果如下:1、通过对OsNAC29的基因表达特征进行分析发现,OsNAC29在成熟倒二叶中表达量最高,日动态结果显示其在24点和1点两个点表达量最高,亚细胞定位表明,OsNAC29定位于细胞核内。2、对水稻和拟南芥中已克隆的与衰老相关的NAC转录因子与OsNAC29进行同源分析发现,OsNAC29与ONAC131同源性最高。3、对OsNAC29过表达以及CRISPR/Cas9突变体植株进行表型观察发现,过表达OsNAC29突变体植株表现出一系列早衰特征,分蘖期叶片由绿变黄,叶绿素含量降低,导致光合效率也降低,而CRISPR/Cas9突变体植株叶片颜色依然和对照一致,叶绿素含量也和对照一样,光合效率和对照也是一致的。4、细胞学特征观察发现,过表达植株叶绿体发育异常,扬花期以前过表达叶绿体数目都比对照少,并且叶绿体排列方式周缘化,叶绿体外型体积较小。灌浆期时过表达叶绿体各方面发育正常。PCD以及活性氧染色实验,结果显示过表达植株提前出现了凋亡信号,且有活性氧的过量积累。5、经过转录组数据分析结果显示,按对数倍筛选,CRISPR/Cas9株系下降0.6倍,过表达株系增加0.6倍及以上的基因只有7个。CRISPR/Cas9株系增加0.6倍,过表达株系下降0.6倍的及以上基因有129个。其中定位于叶绿体或者与叶绿体发育相关的基因有18个,暗示其在叶绿体发育或功能发挥中起重要作用。酵母单杂实验验证,发现OsNAC29与PMI1启动子区域结合。暗示其可能与叶绿体移动有关。综上所述,OsNAC29在水稻中是一个衰老正调控基因,通过活性氧的积累导致叶片PCD信号的提前产生,促使叶片发生早衰。值得注意的是,本研究中的细胞学观察结果显示出叶绿体的发育异常,灌浆期前后的叶绿体发育进程不一,并且叶绿体的排列方式的变化,表明了OsNAC29也可能通过调控叶绿体的发育来调控叶片的早衰。