摘要
合成生物学是一门包括生物学、数学、物理学、化学、工程及信息科学等多学科交叉的前沿学科.历经多年发展,目前在细菌、酵母等微生物和哺乳动物细胞底盘中已初步形成了完备的定量化研究体系,然而植物合成生物学依然处于起步阶段.植物合成生物学可在挖掘植物次生代谢天然产物、生产分子农业制品、提升光合作用光能利用效率、创制碳汇植物和建立植物工厂系统等方面发挥作用.特别是在当前面向碳达峰与碳中和过程中,植物合成生物学可以参与解决人类活动所面临的粮食短缺、能源危机及环境污染等问题.不同植物底盘中也在逐步建成和完善标准化的元件体系、基因线路设计以及定向进化等合成生物学技术.本文回顾了近年来植物合成生物学的主要研究进展,详述了植物合成生物学在"双碳"目标中的应用领域,包含植物天然产物合成与次生代谢、分子农业、光合作用、碳汇植物的创制、植物工厂等.提出了植物基因文件标准化、植物基因线路设计、植物基因编辑和定向进化等助力"双碳"目标的植物合成生物学技术,并展望和探讨了在实现"双碳"目标过程中植物合成生物学的重要作用和发展前景.
基金项目
国家重点研发计划(2018YFA0900600)
国家重点研发计划(2019YFA09004600)
国家重点研发计划(2020YFA0907600)
国家自然科学基金(31870214)
中国科学院战略性先导项目(XDB27020105)
维普
万方数据