褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺）及其前体血清素（5-羟色胺）是人、动物和植物中两个高度保守的分子，它们由共同的前体——L-色氨酸经过一系列酶促反应合成，在调控一系列生理活动中发挥着重要的作用。许多研究揭示褪黑素和血清素参与调控植物特定生长发育或逆境响应过程，但其生理与分子机理仍有待进一步研究。 

　　版纳植物园园艺植物育种研究组研究人员以拟南芥为材料，通过植物生理学、药理学、细胞生物学和分子生物学等研究方法，对褪黑素和血清素调控植物生长发育进行了深入研究。研究发现，适宜浓度的褪黑素和血清素不影响主根伸长，但显著促进了侧根发生。高浓度的血清素降低了根尖干细胞活性和细胞分裂势，扰乱了根尖活性氧的平衡，抑制生长素的累积和运输进而抑制了主根伸长。而适宜浓度的褪黑素和血清素对生长素运输与响应没有影响，说明褪黑素和血清素促进的侧根的发生是独立于生长素信号途径，它们通过诱导细胞壁重塑相关基因的表达进而促进侧根的发生。此外，褪黑素和血清素处理还能增加光合效率，增强植物对铁缺乏的耐受性。 

　　相关研究结果分别以Comparative physiological responses and transcriptome analysis reveal the roles of melatonin and serotonin in regulating growth and metabolism in Arabidopsis和Involvement of reactive oxygen species and auxin in serotonin-induced inhibition of primary root elongation题发表在BMC Plant Biology 和Journal of Plant Physiology上。

褪黑素和血清素提高植物铁缺乏耐受力