光能是光合作用的能源和基本动力,光能不足会严重限制光合作用。但是,光能过剩而超过光合作用的需要会引起光合作用的光抑制,甚至光合机构的光破坏,影响植物的生长发育导致植株死亡、作物减产等。植物在长期的演化过程中,为避免光损伤,形成了一套强光适应的机制,其中最主要的是清除活性氧,快速对光系统进行损伤修复,使光系统维持一定的光合能力。由于褪黑素具有能够作为抗氧化剂清除活性氧的功能逐年来成为人们关注的热点,所以本试验以拟南芥哥伦比亚野生型和以拟南芥哥伦比亚为遗传背景的褪黑素合成受阻突变体snat-1、snat-2为材料,检测了内源褪黑素和施加外源褪黑素对强光胁迫下生理参数的影响和光系统功能、结构的影响,探究褪黑素缓解光合机构受到光损伤的机理。研究主要结果如下:1、突变体snat-1和snat-2内源褪黑素含量(3.25 ng g^-1 FW、3.24 ng g^-1 FW)显著低于野生型(13.04 ng g^-1 FW),施加外源褪黑素后野生型和突变体内源褪黑素含量显著增加,强光胁迫导致内源褪黑素含量显著增加,预施加褪黑素后强光胁迫使得内源褪黑素含量进一步增加;2、生长光下,野生型和突变体的表型、生物量、色素含量无显著性差异,强光胁迫下色素含量均显著下降,wt、snat-1和snat-2分别降低29.92%、33.33%和53.14%,外源施加褪黑素能缓解色素的降解;3、生长光下,野生型和突变体的活性氧水平,膜脂过氧化程度、渗透调节物质、细胞死亡情况等均无显著性差异,强光胁迫导致活性氧大量积累,膜完整性遭到破坏,渗透胁迫加剧,且突变体受影响程度更为严重,外源施加褪黑素通过改变抗氧化酶活性和非酶促抗氧化物质的含量能缓解氧化损伤;4、由光合参数和叶绿素荧光参数可以看出,生长光下野生型和突变体的光合系统功能无显著差异,强光胁迫导致了光系统活性的下降,且突变体下降幅度更大,褪黑素能缓解光系统活性的下降;5、蛋白印迹分析表明,生长光下,突变体的光系统蛋白含量总体低于野生型,强光导致了野生型和突变体光系统蛋白的含量显著减少,褪黑素处理能缓解强光胁迫造成的光系统蛋白含量的降低。