2019年7月26日，Plant Journal在线发表棉花创新中心（团队）陈进红与祝水金教授为通讯作者的题为“Melatonin enhances cotton immunity to Verticillium wilt via manipulating lignin and gossypol biosynthesis”的研究论文。研究发现，褪黑素可以通过调控木质素和棉酚的合成来促进棉花对黄萎病菌的抗性。

植物在整个生命周期中要不断应对各种病原菌的威胁。棉花黄萎病菌（ Verticillium dahliae）是一种土传病菌，能够侵染包括棉花在内大量作物，能够导致作物产量的下降和纤维质量的下降。褪黑素（又称为褪黑激素、美拉酮宁、抑黑素、松果腺素）最早是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种胺类激素，能够使一种产生黑色素的细胞发亮，因而命名为褪黑素。它存在于从藻类到人类等众多生物中，含量水平随每天的时间变化。褪黑素在植物抵抗病原菌过程中已经有相关报道。但是其分子机制仍然不清楚。 

在本研究中，研究人员发现，外源施加褪黑素促进了苯丙醇类物质、甲羟戊酸途径以及棉酚类相关代谢途径的基因上调。这些基因过去也被认为也受到黄萎病菌诱导上调表达。受此影响，木质素和棉酚的含量迅速上升。沉默掉五羟色胺N-乙酰转移酶(GhSNAT1)和咖啡酸O-甲基转移酶(GhCOMT)以及褪黑素合成途径相关酶可以阻断黄萎病菌对于木质素和棉酚合成的诱导。在病原菌侵染前施加褪黑素处理可以恢复由抗病能力下降的表型。研究还发现，在抗病棉花品种群体中褪黑素的含量高于感病群体。该研究表明，褪黑素可能通过调节木质素和棉酚的含量来促进棉花对于黄萎病菌的抗性。

   论文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.14477

外源添加褪黑素浓度与棉花抗病的效果