综述：抗坏血酸：植物中一种令人惊叹的抗逆保护剂

《Plant Physiology Reports》：Ascorbic acid: an amazing stress protectant in plants

　　

摘要

抗坏血酸 (AsA) 是植物中最丰富且用途最广的自由基清除剂之一，在通过缓解氧化应激来保护细胞防御机制方面发挥着至关重要的作用。在胁迫条件下，植物会发生生理和生化改变，主要是由于活性氧 (ROS) 的过量产生，这会破坏细胞稳态并损伤核酸、蛋白质和细胞膜。细胞内的 AsA 既充当非酶抗氧化剂，又充当酶辅助因子，通过清除 ROS 并通过抗坏血酸 - 谷胱甘肽循环、叶黄素循环和抗氧化酶活性促进解毒，从而维持促氧化剂 - 抗氧化剂平衡。除了在胁迫耐受性中的抗氧化作用外，细胞内的 AsA 还充当酶的辅助因子、光系统的电子供体，并通过调节细胞周期进程、酶活性、激素信号传导和植物防御机制，在植物个体发育中发挥作用。细胞抗坏血酸库受多种生物合成基因调节，包括 GMP、GGP 和 维生素 C 缺陷 (VTC)，以及抗坏血酸回收基因，如 APX、GR、MDHAR 和 DHAR。在胁迫条件下，各种调节蛋白，如 ABI4、PTPN、CSN5B、COP9、HY5 和魔芋蛋白，也通过干扰 AsA 生物合成和回收途径来调节细胞抗坏血酸库，从而有助于开发气候韧性作物。基因组编辑技术（如 CRISPR-Cas9）的最新进展促进了细胞 AsA 水平的提高，提高胁迫耐受性并支持作物生产力。本综述突出了 AsA 生物合成途径的调节、AsA 在生理生化机制中的作用、激素交互作用以及 AsA 在减轻植物胁迫诱导效应方面的分子方面。