生物节律是普遍存在于生物体内的一种内源性计时机制。生物体的生物节律不仅仅体现在生物钟基因的转录水平上,同时也体现在蛋白表达水平和生理生化水平上。褪黑素是一种被广泛研究的吲哚类激素。在植物中,关于褪黑素功能研究较多地集中在生长控制及其增强植株对生物胁迫和非生物胁迫抗性的相关研究中,而褪黑素在植物生物节律性调控中的作用相关研究很少。青稞是一种生长在平均海拔4500米以上区域的我国青藏地区特有禾谷类作物。它对青藏高原严峻的自然环境表现出了非常好的适应性。2015年以来,随着青稞基因组和不同逆境条件下转录组测序等工作的完成,其基因组中蕴含的抗逆遗传资源挖掘工作也取得了诸多引人瞩目的进展。与深入探究青稞中特殊的抗逆机制相关的工作也日益成为青稞分子育种和植物分子生物学研究中的热点领域之一。本研究以青稞为对象,探索了外源褪黑预处理对不同温度条件下青稞幼苗的生长以及在转录水平、蛋白水平和生理生化水平的生物节律性表型,初步揭示了褪黑素在青稞生物节律调控中的功能。论文的主要研究内容如下:1、在冷胁迫条件下,外源褪黑素的预处理促进了青稞幼苗的营养生长并恢复了部分生物钟基因的表达节律性在25℃和15℃条件下,对照（Mock,无菌水处理）组植物中7个关键生物钟基因都可以维持强健的节律性表型;但在5℃条件下,所有被检测的生物钟基因完全失去了原有的节律性表型。当使用1μM的外源褪黑素溶液对青稞种子进行预处理后,在5℃条件下,褪黑素处理组青稞种子苗的核心生物钟基因Hv TOC1和Hv CCA1都可以在一定程度上恢复其表达节律性。2、在冷胁迫条件下,外源褪黑素的预处理恢复了青稞幼苗中过氧化氢积累稳态和部分抗氧化酶活性的节律性在青稞幼苗中实施的研究表明,植株内过氧化氢时序积累量和部分抗氧化酶活性在25℃或15℃条件下表现出明显的节律性表型。但在5℃条件下,由于冷胁迫的作用,过氧化氢的积累量和部分抗氧化酶活性的节律性都显著受到了抑制。与之不同,当使用1μM的外源褪黑素溶液对青稞种子进行预处理后,在5℃条件下,处理组青稞幼苗中的过氧化氢的积累和SOD和CAT的酶活都表现出重建的节律性表型。3、在冷胁迫条件下,外源褪黑素的预处理可以恢复PRX-SO_2/3节律性标签的节律性表型在25℃条件下,青稞幼苗的PRX-SO_2/3非转录依赖节律性标签可以维持良好的节律性表型。而在15℃和5℃条件下,PRX-SO_2/3节律性标签的节律性表型丧失。而外源褪黑素的预处理则可以在冷胁迫条件下恢复PRX-SO_2/3标签的节律性表型。