褪黑素（Melatonin）是生物体内普遍存在的一种吲哚胺类化合物，具有调控动物昼夜节律、季节性生殖发育，以及增强免疫力、改善睡眠等作用。在植物中，褪黑素首次在20世纪90年代初被发现，此后一直受到国内外科研工作者的广泛关注。褪黑素可以参与植物种子萌发、根系发育、开花、坐果和果实成熟等过程，也可作为抗氧化剂，增强植物应对干旱、寒冷、盐等非生物胁迫的能力。
近日，Horticulture Research上线了（Advance Access）西北农林科技大学果树逆境生物学团队题为Introducing melatonin to the horticultural industry: physiological roles, potential applications, and challenges的综述文章，系统地介绍了褪黑素在园艺领域中的研究进展和潜在应用，并探讨了褪黑素在园艺产业应用中面临的主要挑战和未来发展趋势。
该综述首先介绍了褪黑素可以作为植物生长调节剂、保鲜剂和抗微生物剂，促进种子萌发，调节根系结构，影响开花结果，延长果实保鲜，增强对非生物和生物胁迫的抗性（图1）。此外，文章重点介绍了褪黑素在园艺产业多个方面的潜在应用，包括分子育种、营养繁殖、无病毒植物生产、食品安全和园艺作物加工等，并讨论了它对单性结实、自噬和丛枝菌根共生的影响（图2）。褪黑素作为农用化学品用于园艺作物，仍然面临着诸多挑战，包括如何确定有效的褪黑素浓度，以及如何开发经济上可行的褪黑素来源等。在未来不断变化的环境中，褪黑素合成和信号通路相关作物品种的开发将为褪黑素在农业产业中的应用带来新的机遇。
图1 褪黑素在园艺产业中的角色：植物生长调节剂、保鲜剂和抗微生物剂
图2 褪黑素在园艺产业中的潜在应用
西北农林科技大学李超副教授和马锋旺教授为该论文共同通讯作者，博士研究生高腾腾为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（31972389）、国家苹果产业技术体系专项资金（CARS-27）和国家重点研发计划等项目（2018YFD1000303）的共同资助。
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