得益于近年来系统生物学和分子生物学等多方面技术的发展,合成生物学的研究对象正逐步过渡到更为复杂的多细胞体系.因此植物合成生物学正成为合成生物学的"下一篇章".植物拥有丰富的内膜系统和细胞器、高度特化的生物合成基因簇、精细的代谢调控网络,为开展相关研究提供了理想的模式体系.以植物为底盘的合成生物学研究,如设计检测环境变化的植物传感器、开发精准修饰的基因编辑技术、建立高效异源合成代谢途径等,不仅有助于人类加深对复杂生命运行规律的理解,还有望为解决农业生产、生物制药、能源环境等方面的困境与难题提供新策略,实现可持续发展.本文总结近期植物合成生物学在基础研究方面的进展,主要涉及元件的表征定量标准化、遗传装置的理性设计、使能技术的开发应用,还在此基础上回顾了该领域在农业和工业的实际应用,提出未来发展亟需解决的问题及延伸应用.
植物合成生物学 底盘系统 使能技术 农业发展 天然产物