揭示木豆中褪黑素增强耐盐性的新机制：CcCAD10的关键作用

《Theoretical and Applied Genetics》：Melatonin enhances salt tolerance by promoting CcCAD10-mediated lignin biosynthesis in pigeon pea

研究人员开展木豆褪黑素与盐胁迫研究，发现 CcCAD10作用及机制，为相关研究奠基。

　　褪黑素（Melatonin）在调节植物特殊代谢产物的生物合成，增强植物对盐胁迫的抗性方面发挥着至关重要的作用。苯丙烷类化合物，尤其是木质素（lignin），在植物应对生物和非生物胁迫的各个方面都有贡献。然而，在盐胁迫下，木豆中褪黑素和木质素之间的相互作用在很大程度上仍是未知的。在这项研究中，肉桂醇脱氢酶 CcCAD₁₀被确定参与了褪黑素处理和盐胁迫过程。在 CcCAD₁₀过表达（OE）品系中，木质素含量显著增加，抗氧化酶活性增强，这表明其耐盐性有所提高。作为木质素合成途径的一个平行分支，研究人员进一步测定了类黄酮（flavonoids）的含量。在 CcCAD₁₀-OE 发根中，木犀草素（luteolin）、染料木苷（genistin）、染料木黄酮（genistein）、生物链 A（biochain A）、芹菜素（apigenin）和异牡荆素（isovitexin）的积累均下调。这些结果表明，CcCAD₁₀-OE 介导的碳流从苯丙氨酸途径重新定向到木质素途径，减少了流向类黄酮途径的碳流，从而增强了植物的耐盐性。此外，研究还发现，外源褪黑素主要通过上调 CcASMT₂基因的表达来刺激内源褪黑素的产生。这项研究揭示了褪黑素增强木豆耐盐性的一种新机制，为探索褪黑素在盐胁迫响应中的分子机制奠定了基础。