陜西
N-乙酰-5-甲氧基色胺（N-acetyl-5-methoxytryptamine），俗稱褪黑素（melatonin），是一種由色氨酸衍生的吲哚類化合物。褪黑素被確認為一種新型植物激素，在植物響應非生物脅迫過程中發揮重要作用。然而，其在生物脅迫中的生理功能及調控機制鮮有報道。
近日，西北農林科技大學植物免疫團隊在The Plant Journal在線發表了題為Transcriptomic and metabolomic analyses unveil TaASMT3-mediated wheat resistance against stripe rust by promoting melatonin biosynthesis的研究論文。該研究發現，小麥通過促進內源褪黑激素生物合成，激活植物免疫反應，提高其對條銹病的抗性。
該研究通過整合轉錄組與代謝組學分析技術，系統比較了小麥與條銹菌在親和與非親和互作體系中的分子響應特征。聯合分析顯示，褪黑激素生物合成途徑在差異積累代謝物中呈現最為完整的富集特征。外源噴施及條銹菌萌發實驗表明，褪黑素處理能顯著增強小麥對條銹病的抗性。利用病毒誘導的基因沉默技術VIGS瞬時沉默褪黑激素合成關鍵基因TaASMT3，導致小麥內源褪黑素水平顯著降低，同時伴隨抗病性明顯減弱。
該研究首次從代謝層面解析小麥抗病的分子機制，深化了對小麥-條銹菌互作的認知，并為小麥抗條銹病遺傳改良提供理論依據和技術支撐。
西北農林科技大學博士生姜麗華為該論文第一作者，康振生院士及劉杰教授為本文的共同通訊作者。該研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、陜西省自然科學基礎研究計劃等項目的資助。
文章鏈接：
http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70182
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