昆明理工大学陈奇研究组揭示褪黑素调控植物气孔免疫的机制 学术资讯

1917年，McCord 等发现牛松果体提取物能使蝌蚪皮肤褪色，随后 1958 年Lerner等确定该物质为 N-乙酰-5-甲氧色胺（N-acetyl-5-methoxytryptamine），因比被命名为褪黑素（Melatonin）。1993-1995 年，多个研究小组先后发现并报道植物中含有褪黑素，从此开启植物褪黑素研究。前期研究认为，从单细胞藻类到高等植物均含有褪黑素，且在植物生长发育、逆境胁迫应答等方面具有重要的调节作用。然而，植物褪黑素的信号转导途径及其基本的生理功能还不清楚。

近日，昆明理工大学生命科学与技术学院陈奇教授研究组在Plant Physiology杂志上发表了题为Melatonin functions in priming of stomatal immunity in Panax notoginseng and Arabidopsis thaliana为的研究论文，揭示了褪黑素调控植物气孔免疫的机制。

2018年，陈奇研究组发现植物首个褪黑素受体PMTR1，并被Trends in Plant Science评价为“为植物褪黑素作为一种新激素敲开一扇窗，为植物褪黑素信号转导途径的研究奠定基础”。在此基础上，该研究团队揭示了PMTR1依赖的褪黑素节律信号在气孔节律关闭中的重要作用，为褪黑素的基本生理功能提出新观点。

最近，陈奇研究组与云南省三七研究院崔秀明研究员、中国中医科学院黄璐琦院士等团队合作，阐述了褪黑素调控植物气孔免疫的重要机制。研究发现：

1）褪黑素诱导的气孔关闭在降低病原菌入侵中起主导作用；

2）再次证实PMTR1是一个膜蛋白，其介导的褪黑素信号诱导气孔关闭依赖于GPA1；

3）PMTR1依赖的褪黑素信号分别通过激活MAPK和GPA1调控气孔免疫；

4）PMTR1为细菌鞭毛蛋白多肽flg22诱导气孔关闭所必需。

昆明理工大学生命科学与技术学院博士生杨千为论文的第一作者，崔秀明研究员、黄璐琦院士和陈奇教授为资深作者，陈奇教授为通讯作者；首都医学大学高伟教授、澳大利亚西澳大学Zed Rengel教授等参与了研究工作。该研究获得国家自然科学基金、中央本级重大增减支项目、云南省自然科学基金重点项目等支持。

来源：BioArt植物

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