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來(lái)源 | 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
編輯 | 奕梵
氫氣 （Hydrogen gas, H2） 參與多種疾病的預(yù)防和輔助治療，其分子機(jī)制涉及抗炎癥、抗氧化、抗凋亡等。多項(xiàng)研究報(bào)道，動(dòng)植物與微生物普遍存在H2的代謝，外源H2廣泛參與了植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控和非生物脅迫響應(yīng)。然而，植物內(nèi)源H2的生物學(xué)功能及相關(guān)的分子機(jī)制鮮有報(bào)道。
近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈文飚教授課題組在Plant, Cell & Environment發(fā)表了題為Molecular hydrogen-induced salinity tolerance requires melatonin signalling in Arabidopsis thaliana，揭示了內(nèi)源氫氣增強(qiáng)植物耐鹽性的新機(jī)制。
該研究基于已構(gòu)建的高效產(chǎn)氫轉(zhuǎn)基因擬南芥株系 （CrHYD1） 和褪黑素 （Melatonin，MT） 合成酶的突變體，以遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和藥理學(xué)等手段探索內(nèi)源H2在植物響應(yīng)鹽脅迫過(guò)程中發(fā)揮的生物學(xué)效應(yīng)及相關(guān)的分子機(jī)制。結(jié)果表明，內(nèi)源H2可以增強(qiáng)CrHYD1轉(zhuǎn)基因擬南芥耐鹽性。內(nèi)源H2通過(guò)誘導(dǎo)MT合成基因（AtSNAT）表達(dá)促進(jìn)擬南芥內(nèi)源MT積累。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MT通過(guò)介導(dǎo)的離子穩(wěn)態(tài)和氧化還原平衡，從而參與H2增強(qiáng)擬南芥的耐鹽性。
該研究結(jié)果擴(kuò)展了對(duì)植物內(nèi)源H2生物學(xué)功能的認(rèn)識(shí)，并提出MT可能是H2的下游信號(hào)，同時(shí)也為氫農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)已畢業(yè)的蘇久廠博士為第一作者，沈文飚教授為通訊作者。
