褪黑素和血清素调控植物生长发育

2018-12-23 18:15:09 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 赵汉斌

中国科技网科技日报昆明1223日电(记者赵汉斌)褪黑素及其前体血清素是人、动物和植物中两个高度保守的分子,它们在调控一系列生理活动中发挥着重要的作用。23日来自中科院西双版纳热带植物园的消息,该园研究人员通过比较生理反应和转录组学分析,在褪黑素和血清素调控植物生长发育研究方面获得了重要进展。

褪黑素及其前体血清素由共同的前体——L-色氨酸经过一系列酶促反应合成。此前,许多研究揭示它们参与调控植物特定生长发育或逆境响应过程,但其生理与分子机理仍有待进一步研究。 

西双版纳热带植物园园艺植物育种研究组研究人员以拟南芥为材料,通过植物生理学、药理学、细胞生物学和分子生物学等研究方法,对褪黑素和血清素调控植物生长发育进行了深入研究。他们发现,适宜浓度的褪黑素和血清素不影响主根伸长,但显著促进了侧根发生。高浓度的血清素降低了根尖干细胞活性和细胞分裂势,扰乱了根尖活性氧的平衡,抑制生长素的累积和运输进而抑制了主根伸长;而适宜浓度的褪黑素和血清素对生长素运输与响应没有影响,这说明褪黑素和血清素促进的侧根的发生是独立于生长素信号途径,它们通过诱导细胞壁重塑相关基因的表达,进而促进侧根的发生。此外,褪黑素和血清素处理还能增加光合效率,增强植物对铁缺乏的耐受性。 

相关研究结果分别以《比较生理反应和转录组学分析揭示褪黑素和血清素在拟南芥生长和代谢调节中的作用》和《活性氧和生长素参与血清素抑制初生根伸长》为题,发表在国际权威期刊《BMC植物生物学》和《植物生理学杂志》上。

 

褪黑素和血清素提高植物铁缺乏耐受力

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责任编辑:夏青
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