亚磷酸脱氢酶在基因工程改造微生物和植物中的研究进展

近年来,农业生产面临磷源匮乏和环境污染的双重挑战,亚磷酸脱氢酶(phosphitedehydrogenase,PTDH)的发现和应用为解决这一问题提供了新的思路。在微生物中,PTDH使得非无菌环境下的高效发酵成为可能,降低了成本并提高了生产效率。在植物中,PTDH不仅解决了磷源问题,还为除草剂的开发提供了新的途径。此外,亚磷酸盐可作为一种潜在的除草剂和磷源使用,相比传统除草剂更环保、成本更低、稳定性更好。尽管亚磷酸脱氢酶的应用研究取得了显著进展,但目前仍处于功能解析和概念验证阶段,对亚磷酸脱氢酶的催化机理、蛋白结构和酶活改良等方面的研究还需进一步深入。综述了PTDH在微生物、模式植物(如拟南芥和烟草)、经济作物(如棉花和油菜)以及粮食作物(如水稻和玉米)中的应用进展。随着蛋白质定向进化技术、基因转化和基因编辑技术的发展,未来将进一步优化亚磷酸脱氢酶的应用效果,为作物的高效利用亚磷酸盐和环境保护提供更多可能。