种子萌发是植物发育中的一个重要阶段,受到复杂的信号调控。褪黑素被认为是潜在参与调控种子萌发的一种植物激素。本研究发现,外源褪黑素对种子萌发的影响具有显著的剂量效应,低浓度褪黑素(10 μM)提高拟南芥种子萌发率;高浓度(500 μM和1000 μM)褪黑素显著抑制种子萌发。外源施加高浓度褪黑素处理种子后,采用RNA-Seq发掘萌发的候选基因,发现褪黑素主要通过调控糖代谢以及细胞相关的合成、代谢与修复过程来调控种子的萌发。此外褪黑素还抑制了生长素的合成、转运与响应蛋白基因的表达。通过外源添加褪黑素和其它植物激素共同处理拟南芥种子,发现同时存在生长素和褪黑素时,生长素能缓解高浓度褪黑素对种子萌发的抑制的现象,表明二者可能存在交互调控,进而影响植物种子萌发。我们构建了褪黑素合成基因5-羟色胺N-乙酰转移酶(SNAT)和N-乙酰血清素甲基转移酶(AMST)的过表达植株与T-DNA插入突变体材料,进行萌发实验,结果显示过表达植株种子萌发推迟,而突变体种子萌发提前,进一步证实褪黑素在种子萌发中起作用。本研究从褪黑素角度为探究种子萌发的调控机制提供了新的思路与方向,并为研究激素与生长素之间的交互调控发现新的可能性。