广东农科院揭示褪黑素介导水稻铜胁迫响应的新机制 Journal of Pineal Research
省级科研机构在植物逆境生理领域取得机制性突破，结论可靠且为耐铜作物遗传改良提供靶标，具备专业参考价值。
广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所研究员陈光团队联合郑州大学农业与生物制造学院副研究员韩慧敏等,研究揭示了褪黑素介导水稻铜胁迫响应的新机制,相关成果发表于 Journal of Pineal Research。研究发现 OsCSA 直接结合到 OsCOMT12 的启动子区域并上调其表达,确立了 OsCSA-OsCOMT12 调控模块作为褪黑素介导的水稻 Cu 胁迫响应新机制,为耐 Cu 作物遗传改良提供了靶标。论文 DOI: 10.1111/jpi.70187。
生命科学 | 医学科学 | 化学科学 | 工程材料 | 信息科学 | 地球科学 | 数理科学 | 管理综合站内规定 | 手机版
首页 | 新闻 | 博客 | 院士 | 人才 | 会议 | 基金·项目 | 论文 | 绘图 | 视频·直播 | 小柯机器人 | 医学科普
作者：朱汉斌 来源：中国科学报 发布时间：2026/10/17 9:26:33 选择字号：小 中 大 研究揭示褪黑素介导水稻铜胁迫响应的新机制 近日，在国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目资助下，广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所研究员陈光团队联合郑州大学农业与生物制造学院副研究员韩慧敏等，研究揭示了褪黑素介导水稻铜胁迫响应的新机制。相关成果发表于《松果体研究杂志》（Journal of Pineal Research）。 褪黑素 作为一种植物次生代谢产物，在环境胁迫应答过程中发挥重要作用，但 褪黑素 缓解水稻过量铜（Cu）毒害的潜在生理和分子机制尚不明确。 该研究发现，与单独Cu处理相比，外源施加 褪黑素 增加了根系和地上部生物量，降低了根系对Cu的吸收能力及植株体内Cu浓度，有效增强了水稻对Cu胁迫的耐受性。通过转录组分析，鉴定到一个响应Cu胁迫的关键转录因子OsCSA。与野生型相比，OsCSA 过表达株系对过量Cu的耐受性显著增强，表现为 褪黑素 含量增加，抗氧化基因 OsCATC、OsAPXs 表达以及CAT、SOD和APX活性提高，H 2 O 2 和MDA含量降低。OsCSA 敲除植株则表现出相反结果，且外源施加MT可挽救其过量Cu敏感表型。 进一步研究发现，OsCSA直接结合到 OsCOMT12 的启动子区域并上调其表达。在Cu胁迫下，OsCOMT12 敲除植株中也观察到Cu浓度和ROS积累显著增加，与OsCSA敲除株系中的结果一致。此外，在 OsCSA 过表达水稻背景中敲除 OsCOMT12，抵消了OsCSA对Cu胁迫耐受性的正向效应。这些发现确立了OsCSA-OsCOMT12调控模块作为 褪黑素 介导的水稻Cu胁迫响应新机制，为耐Cu作物遗传改良提供了靶标。 相关论文信息：https://doi.org/10.1111/jpi.70187 版权声明：凡本网注明“来源：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请在正文上方注明来源和作者，且不得对内容作实质性改动；微信公众号、头条号等新媒体平台，转载请联系授权。邮箱：[email protected]。
打印 发E-mail给：
以下评论只代表网友个人观点，不代表科学网观点。
相关新闻 相关论文
-
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8
-
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8
-
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8
-
9
-
10
近日，在国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目资助下，广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所研究员陈光团队联合郑州大学农业与生物制造学院副研究员韩慧敏等，研究揭示了褪黑素介导水稻铜胁迫响应的新机制。相关成果发表于《松果体研究杂志》（Journal of Pineal Research）。
褪黑素 作为一种植物次生代谢产物，在环境胁迫应答过程中发挥重要作用，但 褪黑素 缓解水稻过量铜（Cu）毒害的潜在生理和分子机制尚不明确。
该研究发现，与单独Cu处理相比，外源施加 褪黑素 增加了根系和地上部生物量，降低了根系对Cu的吸收能力及植株体内Cu浓度，有效增强了水稻对Cu胁迫的耐受性。通过转录组分析，鉴定到一个响应Cu胁迫的关键转录因子OsCSA。与野生型相比，OsCSA 过表达株系对过量Cu的耐受性显著增强，表现为 褪黑素 含量增加，抗氧化基因 OsCATC、OsAPXs 表达以及CAT、SOD和APX活性提高，H 2 O 2 和MDA含量降低。OsCSA 敲除植株则表现出相反结果，且外源施加MT可挽救其过量Cu敏感表型。
进一步研究发现，OsCSA直接结合到 OsCOMT12 的启动子区域并上调其表达。在Cu胁迫下，OsCOMT12 敲除植株中也观察到Cu浓度和ROS积累显著增加，与OsCSA敲除株系中的结果一致。此外，在 OsCSA 过表达水稻背景中敲除 OsCOMT12，抵消了OsCSA对Cu胁迫耐受性的正向效应。这些发现确立了OsCSA-OsCOMT12调控模块作为 褪黑素 介导的水稻Cu胁迫响应新机制，为耐Cu作物遗传改良提供了靶标。