以下文章来源于农业科学微平台 ，作者徐艳霞 等
杜鹃是杜鹃花科（Ericaceae）杜鹃属（Rhododendron）著名花卉植物，被广泛应用于园林绿化中。杜鹃不仅具有较高的观赏价值，还能食用和药用，具有很高的经济价值。然而，野生杜鹃主要分布在凉爽潮湿的环境中，多数不适合在夏季炎热地区用作景观美化和盆栽植物。此外，由于全球变暖，极端高温正变得越来越普遍，杜鹃暴露于长时间的极端高温中表现出较差的生长和适应性。
褪黑素是一种广泛分布的多调控生物分子，在植物中具有多种功能。褪黑素对热胁迫下植物的积极作用已有多篇文章报道，但其对热胁迫下杜鹃的影响尚不清楚，特别是对褪黑素影响植物光合作用中的一些基本问题仍未得到解决，如褪黑素如何在热应激条件下改善光合作用?褪黑素如何调节高温下植物的PSII和PSI?褪黑素如何影响光合途径中基因的表达?哪些光合作用相关基因对外源褪黑素有反应，对植物抵御热应激至关重要?
近期，浙江农林大学暨阳学院金松恒、徐艳霞课题组在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年8期正式发表了题为“Physiological and transcriptome analyses provide new insights into the mechanism mediating the enhanced tolerance of melatonin-treated rhododendron plants to heat stress”的研究论文，从光合作用的角度解析了褪黑素对杜鹃热胁迫的缓解效应。
该研究探讨了褪黑素对热胁迫下杜鹃的影响及其可能的机制。形态学分析和叶绿素a荧光分析表明，200 µM的褪黑素浓度对杜鹃的热胁迫保护效果最佳。该研究分析了25°C、35°C和40°C下杜鹃叶片中的褪黑素含量、光合指标、Rubisco活性和ATP含量的变化。结果表明，与对照相比，外源施用褪黑素提高了褪黑素含量，增加了热胁迫下的电子传递速率、光系统II和I活性、Rubisco活性和ATP含量。转录组分析显示，许多热诱导差异表达基因与光合途径相关;在热胁迫下，这些基因在未喷施褪黑素的植株中的表达比在外源喷施褪黑素的植株中表现出更明显下调。进一步分析初步确定了RhPGR5A、RhATPB、RhLHCB3和RhRbsA为关键基因。该研究推测褪黑素通过调控RhRbsA在内的特定基因的表达，促进光合电子传递，提高卡尔文循环酶的活性，并增加ATP的产生，这一系列的变化促使热胁迫下杜鹃光合效率和二氧化碳同化能力提高，因而缓解了热胁迫的影响。
浙江农林大学副教授徐艳霞为论文第一作者，徐艳霞副教授和金松恒教授为通讯作者。该研究受到了绍兴名士之乡英才计划（RC2022B05）和浙江农林大学暨阳学院科研发展基金人才启动项目（RQ2020B15）的支持。
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https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.07.005
Cite the article:
XU Yan-xia, ZHANG Jing, WAN Zi-yun, HUANG Shan-xia, DI Hao-chen, HE Ying, JIN Song-heng. 2023. Physiological and transcriptome analyses provide new insights into the mechanism mediating the enhanced tolerance of melatonin-treated rhododendron plants to heat stress. Journal of Integrative Agriculture, 22(8): 2397-2411.
专家团队简介
金松恒，教授，博士生导师，浙江省151人才，绍兴市拔尖人才。主要从事植物逆境生理与分子生物学研究，先后主持国家重点研发项目国际合作重点项目1项，国家自然科学基金3项，浙江省自然科学基金2项等10多项科研项目，以及横向合作项目20多项。发表学术论文90余篇，其中以第一作者或通讯作者发表SCI论文40余篇。授权国家发明专利5项，主编教材6部。研究成果获得梁希青年论文奖一、二等奖各1项，浙江省自然科学学术奖1项，浙江省科技进步二奖1项，梁希林业科技进步二等奖1项。
徐艳霞，副教授，硕士生导师，绍兴市特聘专家。主要从事园林植物功能基因挖掘与种质创新研究。先后主持国家自然科学基金、浙江省基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金、成果转化、人才等项目。以第一作者或通讯作者在The Plant Journal, Journal of Integrative Agriculture, Plant Molecular Biology, Frontiers in Plant Science等国内外权威期刊发表论文10余篇, 参与编著国际学术专著1本, 获得国家发明专利（第一发明人）授权3项，实用新型专利（第一发明人）授权4项，植物新品种权（第一培育人）授权3项。入选绍兴“名士之乡”英才计划。
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