遗传发育所在水稻衰老延迟调控研究中取得进

2019年03月08日 来源:

褪黑素(Melatonin,化学名:N-乙酰-5-甲氧基色胺),又称松果体素,是人脑中央的松果腺在夜间分泌的一种激素,参与人体多种生理调节过程,包括昼夜节律和光周期反应,因此,常用于调整飞行时差和睡眠失调导致的生物钟紊乱,改善睡眠、治疗神经衰弱等。褪黑素还具有很强的抗氧化能力,可快速清除多种活性氧自由基,稳定细胞氧化还原状态,提高机体免疫力、延缓衰老。由于褪黑素具有明显的延缓衰老和增强免疫力功能,被很多国家广泛应用于保健品和食品添加剂,我国家喻户晓的保健品“脑白金”的主要成分就是褪黑素。

越来越多的研究表明,动物、植物、真菌及细菌中广泛存在褪黑素,其同样具有调节生长发育、延缓衰老、提高抗逆性及调节光周期等诸多生物学功能。然而,人们对褪黑素在植物中延缓衰老、提高抗逆性等的生理生化机制并不清楚。

中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才课题组研究发现,褪黑素通过调节水稻体内一系列氧化还原酶基因的表达,有效地清除衰老和逆境条件下产生的活性氧积累,减轻细胞损伤,从而达到延缓水稻叶片衰老、提高抗盐害的能力。外源施加褪黑素可以有效抑制光氧化叶片坏死突变体中活性氧的积累,延缓细胞死亡。这些结果不但证实了植物褪黑素通过提高抗氧化延缓衰老的生物学功能,且证明其生物学功能在动物和植物中高度保守。

遗传发育所在水稻衰老延迟调控研究中取得进

更为有意思的是,研究发现了一系列转录因子的表达具有显著的年龄依赖性和典型的昼夜节律性表达,这一特征和褪黑素延缓植物衰老以及昼夜节律的合成分布规律相互吻合,为认识和深入研究褪黑素介导的延缓植物衰老和提高抗逆能力提供了新认识,相关研究成果为褪黑素在作物、园艺和花卉生产和采后加工及人体保健基因工程研究应用奠定了理论基础,具有很大的应用潜力。

该研究结果于4月25日发表于褪黑素研究专业杂志Journal of Pineal Research(DOI: 10.1111/jpi. 12243),储成才课题组的梁成真为该论文的作者,该项研究得到国家自然基金重点项目资助。

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