玉米是中国和世界主要谷类作物之一，在食品、工业等领域发挥至关重要的作用。干旱胁迫严重影响作物种子萌发、生长发育和生产力，是导致全球玉米产量下降的主要因素之一。因此，开展玉米幼苗阶段抗旱机理研究是促进作物生长、实现农业可持续生产的有效途径。褪黑素（Melatonin）是由脑松果体分泌的激素之一，有强大的神经内分泌免疫调节活性和清除自由基抗氧化能力，用于调节昼夜节律，改善睡眠质量，参与抗氧化系统，防止细胞产生氧化损伤，近年已有用于植物逆境胁迫研究中，但对玉米抗旱性影响未见报道。

农学院作物学科玉米团队开展了关于褪黑素调控玉米幼苗期抗旱生理机制研究，分析了干旱胁迫下褪黑素对玉米幼苗酶促和非酶促抗氧化防御机制，以及与叶片超微结构和气孔性状的关系（图1）。结果表明，干旱胁迫产生过多的活性氧（ROS）抑制玉米种子萌发、幼苗生长及叶片叶绿素含量。褪黑素通过调控细胞中ROS的释放，增强抗氧化防御能力，改善玉米幼苗叶片超微结构，减少叶绿素损失和氧化损伤的功能。适宜浓度的褪黑素可提高玉米叶片抗氧化物酶活性，抑制活性氧代谢和电解质渗漏。

图1 褪黑素调节抗氧化防御系统

研究成果《褪黑素通过调节抗氧化防御系统提高玉米幼苗抗旱性》（Melatonin priming enhances maize seedling drought tolerance by regulating the antioxidant defense system）于2023年1月20日在国际著名学术期刊《植物生理学》（Plant Physiology）在线刊出（图2）。

图2. 网站在线论文

广西大学农学院作物学博士后Ihsan Muhammad和博士研究生杨丽为共同第一作者，周勋波教授为唯一通讯作者。本研究得到广西自然科学基金、广西农业环境与农产品安全重点实验室、广西高校作物栽培与生理重点实验室的联合支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad027