2026年1月，中南林业科技大学生命科学与技术学院曾超珍副教授研究团队在农业科学领域国际知名期刊《Industrial Crops & Products》（中科院1区，TOP期刊）在线发表了题为“Melatonin reprograms sulfur metabolism and reestablishes redox homeostasis to enhance cadmium tolerance in Brassica juncea”的研究论文。
土壤有毒金属污染是全球性重大环境问题，不仅严重威胁粮食安全，也对人类健康构成潜在风险。据估计，全球约14–17%的农业用地受有毒金属污染，9–14亿人生活在高风险地区，其中，镉（Cadmium, Cd）表现出全球最高的超标率（9.0%）。Cd对植物的毒性作用主要表现为对抑制植物生长、抑制光合作用效率和干扰抗氧化系统活性，影响植物正常生理代谢，进而导致作物减产及品质下降。
褪黑素（Melatonin, MT），化学名称为N -乙酰-5-甲氧基色胺，1995年首次从牵牛花（Pharbitis nil）中分离出一种多功能激素。作为植物体内的调控枢纽，MT通过与脱落酸、茉莉酸和水杨酸、生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、油菜素内酯、多胺和独角菊内酯等关键植物激素相互作用来发挥其功能。在胁迫条件下，MT可调节抗逆性和生长之间的平衡，是一种有前景的植物保护剂和生物兴奋剂，在可持续农业中具有潜在应用价值。该论文整合生理特征、差异代谢物和差异基因表达分析，阐明了MT增强芥菜对镉的耐受性的生理与分子机制。
结果表明，MT通过重建氧化还原稳态和调控硫代谢增强芥菜对Cd的耐受型。外源MT处理显著提高了抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶）活性和非酶抗氧化剂（谷胱甘肽、谷胱甘肽二硫、抗坏血酸和脱氢抗坏血酸）的合成，维持了光合色素（叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素）水平和净光合速率。降低幼苗体内活性氧和丙二醛含量，影响谷胱甘肽s -转移酶活性、半胱氨酸和硫代葡萄糖苷含量以及硫代谢相关基因BCAT4、CYP83A1和ST5a-b-c的表达，从而保护细胞免受损伤，提高芥菜抵御Cd胁迫的能力。
中南林业科技大学生命科学与技术学院2021级生物学专业硕士研究生盛明杰和2019级生物工程专业硕士研究生万常为论文的并列第一作者，曾超珍副教授和刘志祥教授为论文通讯作者。近年来，该团队在国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等资助下，围绕芥菜耐受镉胁迫的机制及其在植物修复中的应用开展了一系列研究工作，相关研究结果在Theoretical and Applied Genetics、Scientia Horticulturae、Physiologia Plantarum、BMC Plant Biology等刊物发表了一系列论文。
