東北地理所在褪黑素調控小麥低溫抗性的跨代效應研究方面取得重要進展
中科院東北地理與農業生態研究所作物生理與栽培課題組李向楠研究員與海外特聘研究員丹麥哥本哈根大學劉福來教授團隊、斯洛伐克農業大學和美國德克薩斯大學的研究團隊合作在褪黑素調控小麥低溫抗性的跨代效應研究方面取得了重要進展,相關研究論文“Melatonin alleviates low PS I limited carbon assimilation under elevated CO2 and enhances the cold tolerance of offspring in chlorophyll b-deficient mutant wheat”2017年11月17日在《Journal of Pineal Research》上在線發表,該雜志位列生理學(Physiology)非綜述類雜志影響因子第一(一區TOP,影響因子10.391)。
小麥是我國的主要栽培作物之一,由于其種植范圍跨度大,極易受到氣候變化及極端氣候災害的影響。該研究以葉綠素b缺失突變體小麥為材料,研究大氣二氧化碳增高對親本小麥植株碳同化過程的影響,發現褪黑素在緩解由于光合系統I(PSI)受限而造成的碳同化能力不足的影響方面具有積極效應,同時其對后代小麥植株的低溫抗性具有顯著促進作用。該研究首次報道了褪黑素參與小麥抗逆性的跨代效應過程,揭示了在動物和植物中都存在的褪黑素在小麥響應二氧化碳升高和后代抗性形成方面的作用機制。該研究結果對小麥生產過程中應對未來氣候變化、通過制種過程提高小麥生育前期低溫抗性等方面具有重要意義。

圖:褪黑素參與小麥葉綠素b缺失突變體親本植株對大氣二氧化碳增高的響應,并對后代小麥植株的低溫抗性具有促進作用。
中科院東北地理與農業生態研究所為該論文第一單位,李向楠研究員為第一作者和通訊作者,作物生理與栽培課題組宋鳳斌研究員、朱先燦副研究員、劉勝群副研究員為該論文共同作者。研究得到了丹麥Villum博士后基金項目支持,論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jpi.12453/full
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