抗坏血酸

综述如何操纵抗坏血酸的生物合成、循环和调控途径来提高植物对非生物胁迫的耐受性

摘要：干旱、盐度和极端温度等非生物胁迫是全球农作物生产力的主要限制因素，预计气候变化将加剧这些因素。活性氧 (ROS) 的过量产生是许多非生物胁迫的常见后果。抗坏血酸，也称为维生素 C，是植物细胞中最丰富的水溶性抗氧化剂，可以直接作为 ROS 清除剂对抗氧化应激，或通过抗坏血酸-谷胱甘肽循环（植物细胞中的主要抗氧化系统）对抗氧化应激。因此，通过工程改造具有增强抗坏血酸浓度的作物有可能促进广泛的非生物胁迫耐受性。已经采用了三种不同的策略来增加植物中的抗坏血酸浓度：(i) 增加生物合成，(ii) 增强循环，或 (iii) 调节调节因子。在这里，我们回顾了植物中抗坏血酸生物合成、循环和调节的遗传途径，包括迄今为止用于增加模型和作物物种中抗坏血酸浓度的所有代谢工程策略的总结。然后，我们重点介绍利用基因组编辑工具来增加作物中抗坏血酸浓度的非转基因策略，例如编辑控制 GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因翻译的高度保守的上游开放阅读框。