植物叶片是有机化合物产生的重要植物器官,它将光能转化为有机化合物中的化学能以供植物生长发育使用。叶片衰老伴随着叶绿素降解、活性氧积累上升、植物激素水平发生变化、衰老相关基因表达量上升,蛋白质、脂质和核酸等大分子降解等。逆境常常加速植物叶片衰老,导致作物减产。延缓植物叶片衰老可以有效提高作物产量,也有助于延长叶菜类蔬菜货架期。褪黑素首先在动物中发现,参与调节动物的昼夜节律、免疫、生殖等重要生理活动。褪黑素在植物中也广泛存在,参与植物种子萌发、根系形成、开花、果实成熟等生长发育过程,同时褪黑素作为强抗氧化剂,广泛参与植物对各种生物和非生物胁迫的应答。有研究发现能缓解植物衰老,但是褪黑素缓解植物衰老的机制还不清楚。本研究使用100μmol/L褪黑素处理拟南芥野生型Col、缺失突变体（snat-2、sid2和wrky75）和WRKY75过表达株系（WOE-3/-6）,通过表型、叶绿素含量、活性氧积累水平和细胞死亡情况分析了植物叶片衰老情况;通过检测内源褪黑素与水杨酸含量,SNAT、SID2和WRKY75基因表达量,分析在拟南芥叶片衰老过程中褪黑素与水杨酸间的关系,及转录因子WRKY75在该过程中的作用。研究主要结果如下:1、外源褪黑素能够延缓拟南芥叶片衰老。在衰老过程中,植物叶片内源褪黑素积累量不断下降;外源褪黑素通过上调SNAT基因表达促进内源褪黑积累;同时通过负向调控叶绿素含量降解、活性氧积累、细胞死亡和衰老相关基因SAG13的表达,进而延缓拟南芥叶片衰老。另外,植物褪黑素在植物衰老前对植物生长发育有重要作用,缺失SNAT会延缓植物发育进程,进而延迟触发衰老相关因子。2、外源褪黑素通过水杨酸途径延缓拟南芥叶片衰老。褪黑素通过下调SID2基因表达减少水杨酸积累,进而缓解植物叶片衰老。缺乏水杨酸会增加SNAT基因表达从而增加褪黑素的积累,说明水杨酸负调控褪黑素积累。当缺乏水杨酸时,外源褪黑素依旧可以缓解sid2植株叶片衰老,但与野生型相比,sid2中褪黑素缓解衰老幅度明显更小,说明水杨酸途径只是褪黑素缓解植物叶片衰老的途径之一,褪黑素还可以通过其他途径延缓植物叶片衰老。3、外源褪黑素通过下调WRKY75表达延缓拟南芥叶片衰老。外源褪黑素可以下调转录因子WRKY75的基因表达,从而抑制衰老相关基因的表达,缓解植物叶片衰老。WRKY75缺失对SNAT表达和褪黑素积累影响并不一致,说明WRKY75对褪黑素合成的途径的影响是复杂的。4、褪黑素与由水杨酸、活性氧和WRKY75组成的网络结构对衰老的作用相互拮抗,进而调控植物衰老相关事件,延缓拟南芥叶片衰老。