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褪黑素在植物低温胁迫中的研究进展

文献类型： 中文期刊

作者： 林佳怡;陈强;张磊;刘宏鑫;郑晓明;逄洪波

作者机构：

关键词： 褪黑素;低温胁迫;植物;分子机制;抗逆性

期刊名称：生物技术通报

ISSN： 1002-5464

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： EI（2025版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 褪黑素（melatonin, MT）是植物中普遍存在的吲哚胺类生物活性分子，近年来其参与植物非生物胁迫响应的分子机制已成为研究的前沿热点。本文系统综述了褪黑素在植物低温胁迫响应中的最新研究进展，深入解析其通过多维度调控网络增强植物耐寒性的分子机理。在生理生化层面，褪黑素通过稳定细胞膜脂质双分子层结构、保护光合系统Ⅱ反应中心复合体、清除过量活性氧（ROS）等核心途径，有效缓解低温引发的膜脂过氧化和光抑制效应。在分子调控网络层面，褪黑素通过复杂的信号网络调控植物的低温响应，如：（1）激活ICE1-CBF-COR转录级联通路，上调冷响应基因的表达；（2）通过受体介导的信号途径传递胁迫信号；（3）调控钙离子、一氧化氮、H2O2等第二信使的动态平衡；（4）与植物激素（如ABA、JA、IAA）协同或拮抗，形成信号网络；（5）激活MAPK、CDPK等蛋白激酶级联反应，放大冷胁迫信号，这些机制共同作用增强植物的耐寒性。褪黑素在植物低温耐受性调控中的应用潜力巨大，外源施用褪黑素已被证明对多种作物的低温耐受性具有积极作用，通过基因编辑技术提升植物内源褪黑素的合成能力也是提高作物耐寒性的重要策略。未来研究应以多学科交叉为基础，深入探讨褪黑素在植物低温胁迫中的作用机制及其潜在应用价值，为培育更加耐寒的作物品种提供理论支撑和技术指导。

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