在揚州大學國家芍藥種質資源庫，葉面噴施褪黑素顯著增強了芍藥花莖強度。揚州大學供圖
近日，《實驗植物雜志》（Journal of Experimental Botany）在線發表了揚州大學教授陶俊團隊最新研究論文。該研究發現褪黑素具有增強植物莖稈強度的新功能。
芍藥是我國傳統名花和新興的高檔切花。芍藥花朵碩大而莖稈強度不足易致花莖彎曲、花朵下垂，嚴重影響芍藥切花品質，降低商品價值。因此，如何提高花莖強度、改善花莖挺直程度是目前我國芍藥切花生產中急需解決的問題。
該研究發現，芍藥不同品種的花莖內源褪黑素含量與花莖強度成正相關。葉面噴施褪黑素顯著增強了芍藥花莖強度；利用VIGS技術沉默芍藥褪黑素生物合成相關基因PlTDC可顯著降低芍藥內源褪黑素含量，減弱花莖強度；超表達芍藥PlTDC可顯著提高煙草內源褪黑素含量、增強莖稈強度。
研究團隊對同時參與褪黑素和木質素生物合成的芍藥PlCOMT1基因進行轉基因研究，發現它對內源褪黑素含量和莖稈強度的影響具有加倍效應。
進一步研究發現，褪黑素增強芍藥花莖強度的主要調控機制一方面是促進木質素積累，改變S/G木質素比率；另一方面褪黑素可增加木質部次生細胞壁厚度。
該研究提出了褪黑素新的生物學功能，為提高芍藥切花莖稈品質提供了新途徑。
該校教授趙大球為論文第一作者，陶俊為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金和江蘇省林業科技創新與推廣項目等課題資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/jxb/erac165
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