摘要:近日,海南大学南繁学院王守创教授团队在Cell Press旗下国际植物科学顶级期刊 《Trends in Plant Science》(IF=20.8)发表题为“Phenolamides: Metabolic architects of plant adapt
近日,海南大学南繁学院王守创教授团队在Cell Press旗下国际植物科学顶级期刊 《Trends in Plant Science》(IF=20.8)发表题为“Phenolamides: Metabolic architects of plant adaptation”的评述文章。该文系统阐述了酚胺类化合物在植物适应环境过程中的代谢机制与生理功能,揭示了其在植物抗逆性响应、代谢网络重构及作物遗传改良中的关键作用。研究指出,随着多组学技术与分子育种策略的快速发展,酚胺研究已迈入高通量解析与精准功能验证的新阶段,为植物代谢工程与抗逆育种提供了全新视角与关键靶点。
作为固着生长生物,植物在长期进化过程中形成了复杂的化学调控系统,以灵活响应外界环境变化。酚胺作为一类由羟基肉桂酸衍生物与多胺通过酰胺键结合形成的代谢产物,处于初级代谢与次级代谢的交汇点,不仅是代谢通路的终产物,更在调控植物碳氮分配、维持氧化还原稳态以及传导防御信号中发挥核心作用,堪称植物的“代谢建筑师”。凭借其独特的结构特性,酚胺展现出多样的生理功能:既能提升植物的抗氧化与光保护能力,又可增强细胞壁结构、抑制病原入侵,并通过调控代谢流维持细胞稳态。
多项研究显示,酚胺位于植物发育、防御与环境适应的关键节点,在生态系统互作中扮演重要角色。它们不仅是植物防御体系的关键成分,还在胁迫信号网络中作为动态调控因子发挥作用。酚胺与植物激素协同作用,精细调节代谢通量,并参与吸引传粉者、驱避植食动物等生态行为。在逆境胁迫下,酚胺的诱导性积累赋予植物广谱抗性,为推进可持续农业提供了新型天然产物资源与理论支撑。
作为响应激素信号的关键代谢枢纽,酚胺在转录调控、信号传导与氧化还原平衡中发挥整合作用,帮助植物在防御与生长之间实现动态平衡(图1)。未来研究将进一步聚焦于酚胺在复合胁迫条件下的时空动态变化及其组织特异性功能,有望揭示植物在复杂环境中协调生长与防御的深层机制,为作物抗逆性改良开辟新的代谢工程路径。
图1 酚胺在植物抗逆中的多重功能
论文由海南大学南繁学院王守创教授、杨君副教授,崖州湾国家实验室罗杰教授,马克斯·普朗克植物分子生理研究所Alisdair R. Fernie教授为共同通讯作者。海南大学南繁学院博士后曹鹏为第一作者。崖州湾国家实验室青年科学家沈双欠参与论文撰写。该研究得到了国家自然科学基金、海南省科技专项基金等项目资助。
来源:科学你呢