專家揭示褪黑素緩解番茄銅脅迫的分子機制

2022年4月11日，河南農業大學園藝學院設施結構與環境團隊和茄科抗病種質創新研究團隊在《Antioxidants》合作發表了題為“Melatonin alleviates copper toxicity via improving ROS metabolism and antioxidant defense response in tomato seedlings”的研究論文，揭示了褪黑素通過改善番茄幼苗的ROS代謝和抗氧化防御反應來緩解銅脅迫。該研究采用葉面噴施褪黑素和褪黑素抑制劑（pCPA），結合VIGS驗證的方法，探討褪黑素可以緩解番茄應對銅脅迫的分子機制。研究發現，褪黑素可以顯著緩解銅對番茄生長發育的抑制作用，增強了植株對銅離子的耐受性。外源褪黑素處理可以提高銅脅迫下植株的抗氧化酶活性（尤其是CAT和APX）和根系活力，降低脯氨酸和丙二醛含量；同時，可以減少活性氧的積累，維持細胞完整性，還可以維持較高水平的AsA/DHA（脫氫抗壞血酸）和GSH/GSSG（氧化型谷胱甘肽）比值，提高CAT、APX、GR、MDHAR等防御相關基因和TDC、SNAT、COMT等褪黑素生物合成相關基因的表達。