外源褪黑素通过非ABA依赖途径抑制GmABI5表达增强饲用大豆抗旱性

《Plant, Cell & Environment》：Exogenous Melatonin Inhibits the Expression of GmABI5 and Enhances Drought Resistance in Fodder Soybean Through an ABA-Independent Pathway

为解决干旱胁迫抑制植物生长发育的问题，研究人员开展外源褪黑素调控饲用大豆抗旱性的研究。通过干旱处理与激素分析发现，褪黑素显著降低内源ABA水平，转录组分析揭示其通过下调关键转录因子GmABI5表达，逆转OE-GmABI5株系的ABA依赖基因表达，最终证实褪黑素通过ABA非依赖途径增强抗旱性，为作物抗逆育种提供新策略。

　　

干旱作为阻碍植物生长的关键非生物胁迫，其应对机制研究备受关注。有趣的是，褪黑素(melatonin)这一明星分子在调控植物干旱响应中展现出惊人潜力。科研人员对饲用大豆进行干旱处理时发现，外源施加褪黑素能显著提升植株抗旱能力。更令人振奋的是，气孔观测和激素检测双双表明，褪黑素处理导致内源脱落酸(ABA)水平大幅降低。

转录组测序结果指向ABA信号通路中差异表达基因的显著富集。研究者成功锁定并克隆出关键转录因子GmABI5——这个在褪黑素处理下表达量明显受抑的"抗旱开关"。过表达GmABI5的转基因株系(OE-GmABI5)表现出生长迟缓、ABA含量升高以及ABA依赖基因表达上调等典型特征。而褪黑素处理竟能神奇地逆转这些表型，犹如按下抗旱机制的"重启键"。

这项研究不仅揭示了褪黑素与ABA在干旱胁迫下的拮抗关系，更首次证实褪黑素可通过ABA非依赖途径激活植物的抗旱机制。该发现为作物抗逆性改良提供了全新视角，也为植物激素互作网络研究开辟了新思路。