专家揭示褪黑素缓解番茄铜胁迫的分子机制

2022年4月11日，河南农业大学园艺学院设施结构与环境团队和茄科抗病种质创新研究团队在《Antioxidants》合作发表了题为“Melatonin alleviates copper toxicity via improving ROS metabolism and antioxidant defense response in tomato seedlings”的研究论文，揭示了褪黑素通过改善番茄幼苗的ROS代谢和抗氧化防御反应来缓解铜胁迫。该研究采用叶面喷施褪黑素和褪黑素抑制剂（pCPA），结合VIGS验证的方法，探讨褪黑素可以缓解番茄应对铜胁迫的分子机制。研究发现，褪黑素可以显著缓解铜对番茄生长发育的抑制作用，增强了植株对铜离子的耐受性。外源褪黑素处理可以提高铜胁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；同时，可以减少活性氧的积累，维持细胞完整性，还可以维持较高水平的AsA/DHA（脱氢抗坏血酸）和GSH/GSSG（氧化型谷胱甘肽）比值，提高CAT、APX、GR、MDHAR等防御相关基因和TDC、SNAT、COMT等褪黑素生物合成相关基因的表达。