褪黑素通过抗氧化防御和渗透调节增强桃金娘的耐旱性

《Scientific Reports》：Melatonin enhances drought tolerance in Myrtus communis via antioxidant defense and osmotic regulation

　　

摘要

干旱胁迫是限制植物生长和代谢稳定性的主要因素，尤其是对药用植物而言。本研究探讨了叶面喷施褪黑素（0、50、100 和 200 μM）在三个田间持水量水平（100%、70% 和 40%）下对香桃木抗旱性的影响。干旱显著降低了生长量、相对含水量和光合色素，同时增加了氧化损伤，表现为 H?O?、丙二醛和离子泄漏率的升高。褪黑素的应用，尤其是 200 μM 浓度，通过增强抗氧化防御和渗透调节缓解了这些影响。超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的增加与氧化应激的减轻有关，而可溶性碳水化合物、脯氨酸和甘氨酸甜菜碱的较高积累改善了细胞水分平衡。此外，褪黑素刺激了酚类和黄酮类化合物的合成，从而增强了抗氧化能力。相关性分析显示生理和生化性状之间存在强相关性，表明对干旱响应进行了协调调节。总体而言，褪黑素通过整合抗氧化和渗透机制，作为香桃木抗旱性的有效调节剂。这些发现突显了其在改善水分受限条件下植物表现方面的潜力。需要进一步研究阐明褪黑素介导抗旱性背后的分子机制和基因调控网络。