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综述:褪黑素介导的植物激素互作增强植物耐盐胁迫能力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月21日 来源:Planta 3.8
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(编辑推荐)本综述系统阐释了褪黑素(melatonin)通过调控脱落酸(ABA)、生长素(auxins)等植物激素网络增强园艺作物耐盐性的分子机制,为基于褪黑素信号通路的耐盐品种选育提供理论框架。文中重点解析了褪黑素-激素互作(crosstalk)形成的协同适应响应,填补了该领域关键分子机制空白。
盐胁迫作为全球作物生产力的主要限制因子,其危害因气候变化与非可持续灌溉加剧。褪黑素(melatonin)这种最初在动物中发现的多效分子,近期被证实通过与其他植物激素信号网络互作(crosstalk),成为植物逆境响应的核心调控者。尽管研究已证实褪黑素对盐胁迫的防护功能,但其与脱落酸(ABA)、生长素(auxins)等互作的具体分子机制仍待解析。
盐胁迫通过破坏离子稳态、诱导氧化应激等途径抑制植物生长。褪黑素作为中枢调节分子,通过双重机制缓解盐害:一方面直接清除活性氧(ROS),另一方面通过调控ABA信号通路增强气孔关闭效率。值得注意的是,褪黑素与生长素的协同作用能显著促进根系构型重塑,通过上调PIN基因表达优化侧根发育。这种激素互作网络(hormonal crosstalk)形成的级联反应,为培育耐盐园艺品种提供了新靶点。
现有研究表明,褪黑素-ABA模块通过调控SOS(Salt Overly Sensitive)途径关键组分SOS1的表达维持Na+/K+平衡。而褪黑素诱导的抗氧化酶(SOD、POD)活性提升,与生长素极性运输调控存在显著正相关。这种多激素协同的"防御-修复"双轨模式,为理解植物系统抗逆性提供了新视角。
未来研究应聚焦于褪黑素受体鉴定及其下游转录调控网络,特别是对MYB、WRKY等转录因子家族的调控机制。通过整合多组学数据和基因编辑技术,有望建立基于褪黑素信号通路的精准分子设计育种体系,推动可持续园艺农业发展。
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