随着全球温室效应的加剧，极端高温天气日益频繁，高温已经成为限制植物生长发育及地理分布的主要因素。近年来的研究表明，外源小分子化合物，例如植物激素、多胺等在调控植物应答非生物胁迫中起着重要作用。因此，探究外源小分子化合物在缓解高温胁迫对植物损害中的作用及潜在的生理分子机制，可为提高植物耐高温能力提供科学方法与依据。
进展一：紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上栽培和应用最广泛的牧草，具有营养价值丰富、产量高等特点，素有“牧草之王”的美誉。紫花苜蓿喜温凉，南方夏季的高温天气易导致其产量和品质下降。本研究探究了外源植物激素水杨酸（SA）在缓解高温对紫花苜蓿伤害中的作用，结果发现，在高温条件下，外源SA预处理改善了紫花苜蓿的叶片形态，提高了株高、生物量、叶绿素含量、光合效率及抗氧化酶活性，降低了电解质渗透率（EL）和丙二醛（MDA）含量，显著增强了紫花苜蓿的耐高温能力，且较低浓度（0.25 m M） 的外源SA效果更为明显。相关成果以 “Exogenous salicylic acid ameliorates heat stress-induced damages and improves growth and photosynthetic efficiency in alfalfa (Medicago sativa L.)”为题发表于SCI期刊Ecotoxicology and Environmental Safety（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651320300452?via%3Dihub）。
进展二：此外，武汉植物园与湖北省农业科学院中药材研究所合作探究了外源小分子化合物亚精胺（SPD）和褪黑素（MLT）在缓解高温胁迫对半夏伤害中的作用。研究表明，外源SPD和MLT都可以显著降低热胁迫造成的半夏叶片细胞膜系统损伤并提高其光合效率。进一步地转录表达分析发现，SPD与MLT 可能通过调控HSPs、Hsfs、激素相关基因、抗氧化酶基因及WRKY、NAC等转录因子的表达来降低高温对半夏的损伤。研究结果为SPD和MLT提高植物耐热能力提供了科学依据。相关成果以“Transcriptomic analysis of short-term heat stress response in Pinellia ternata provided novel insights intothe improved thermotolerance by spermidine and melatonin”为题发表于SCI期刊Ecotoxicology and Environmental Safety（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651320307168?via%3Dihub）。
上述研究分别得到了国家自然科学基金(31672482和31401915)和湖北省科技创新计划基金(2018ZYYD013)的支持。武汉植物园草坪草与牧草分子育种学科组博士研究生Misganaw Wassie为论文一第一作者，陈良研究员和曹丽雯博士为共同通讯作者，科研助理马光婧为论文二第一作者，曹丽雯博士为通讯作者。
