文档介绍：褪黑素在植物中的功能分析
褪黑素简介
褪黑素的分子式为C13H16N2O2，,熔点为116〜118C,
褪黑素的生物合成主要是在松果腺细胞内进行，以色氨酸为原料，经羟化、脱竣及
N-乙酰转移酶等的催化作用，npinni
(2)褪黑素在植物中的抗氧化作用
①原理：
褪黑素口引喋环5位上的甲氧基和侧链上的N-乙酰基是褪黑素清除活性氧
(ROS)的必需基团。褪黑素主要通过提供电子来清除ROS,失去电子后
褪黑素本身变成了毒性很低的口引喋阳离子，后者进一步清除ROS,转变成
1—乙酰一N2—甲酰一5一甲氧犬月尿酰***(AFMK),AFMK比褪黑
素具有更强的抗氧化作用，两者协同作用，进一步增强了褪黑素对ROS的清
除作用；
褪黑素还可通过其受体影响细胞及组织内的一些氧化和抗氧化酶类，如能增强
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(G
SH-P)等活性，达到清除自由基的作用；
褪黑素是目前已知的抗氧化作用最强的内源性自由基清除剂，其清除自由基能
力是维他命E的2倍，谷胱甘肽的4倍。
②提高植物抗冷害能力：
褪黑素可以明显提高低温胁迫下烟草悬浮细胞的存活率，该功能主要是通过提
高烟草细胞的精***脱竣酶的活力，调节多***的合成来提高抵御冷害的能力；
用浓度为43和86nmo1/L褪黑素在26C处理胡萝卜悬浮细胞5d
后再转入2C〜3C的低温条件下7d后，与未经褪黑素处理的对照组相比，
细胞的死亡率大大降低，褪黑素处理可显著减少由冷害诱导的细胞死亡，并且
在褪黑素处理后细胞内源的多***(腐***和亚精***)含量提高，这些多***的水平
与植物抵抗逆境的能力有关，从而缓和了由冷害造成的细胞死亡；
将不同生长时期的曼陀罗的花芽置于4C的低温逆境下培养3d,其内源的褪
黑素和前体5-羟色***的含量均比对照高；
通过基因工程的手段使褪黑素合成过程的限速步骤的关键酶(5-羟色***N
-乙酰转移酶)在水稻中得到过表达，检测发现植物内源的褪黑素含量提高，
并且该转基因系水稻在冷逆境下具有比对照高的叶绿素含量；
将大花红景天愈伤组织在含褪黑素的培养基中预处理后，进行冷冻保存后的成
活率显著高于未经处理的组织。
③光保护作用：
光合作用过程会产生大量的自由基和活性氧，如过氧化氢和单线氧，Tan等
将水葫芦分别置于太阳光和人工光下时发现褪黑素及其前体AFMK的含量
在太阳光下远高于人工光下的含量，表明了光刺激了褪黑素的合成，从而使植物抵御光伤害，并且褪黑素的含量在光周期结束时达到最大，也推测是由于经过光照一个白天后，褪黑素的积累达到最大，从而保护植物抵御光合作用过程产生的自由基的伤害；
紫外辐射会引起植物细胞膜脂过氧化，产生过量自由基，造成植物伤害，而褪
黑素在藻类和高等植物中具有抵御紫外线伤害的能力，保护光合作用系统，提高叶绿素含量的功能。
④抵抗化学物质的污染：
褪黑素可以保护植物抵抗化学物质和重金属离子的伤害。化学物质***化钠、硫
酸锌和过氧化氢诱导了大麦内源褪黑素含量的大幅度上升，褪黑素含量是未经
化学物质处理的对照的6倍，表明内源褪黑素可以作为抗氧化剂抵抗化学物质的伤害；
许多文献中报道了褪黑素抵抗重金属对植物的伤害。将褪黑素加入土壤中可以
使豆类植物抵御重