近日，华南农业大学生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室陶利珍/刘太波课题组，联合华中农业大学园艺林学学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室刘继红课题组，在中科院一区TOP期刊Plant Biotechnology Journal（五年影响因子：11.6）上发表题为“Polyamines: pleiotropic molecules regulating plant development and enhancing crop yield and quality”的综述文章。
植物多胺（Polyamines）主要包括腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）和热精胺（T-Spm）等。多胺在细胞分裂、维管发育、果实成熟、衰老，以及生物胁迫和非生物胁迫响应中发挥重要作用。近年来的研究表明，多胺稳态的维持对植物生长发育和抗逆性具有至关重要的作用。植物体内多胺稳态主要通过其合成与代谢途径的动态调节来维持（图1）。
图1，多胺稳态维持依赖于合成与代谢途径的平衡
多胺作为一类多功能的信号分子，其可单独或者通过与生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、脱落酸、茉莉酸等植物激素相互作用，形成复杂的信号调控网络共同参与各种生长发育与抗性过程。这些过程包括常见的根、茎、叶、花、果实等的发育，种子的萌发，器官的成熟与衰老，以及活性氧大爆发ROS介导的程序性细胞死亡（PCD）等过程（图2）。
图2，多胺与其它激素互作调控植物生长发育
近年来，育种家和植物学家尝试通过各种手段提高作物的产量及营养价值。多胺作为一类具有强生物活性的信号分子，其在作物遗传改良上的应用潜力也正在被挖掘。已有研究表明，通过调控体内多胺水平能提高水稻产量和改善番茄的营养价值及保存时间（图3）。
总之，本文系统的总结多胺在生长发育上的调控作用，及其在作物产量与品质改良上的应用价值，为实现作物精准分子设计育种提供理论基础。
图3，多胺在水稻和番茄的产量与品质改良上的应用
华南农业大学的刘太波副教授和华中农业大学的刘继红教授为共同通讯作者。华南农业大学的硕士研究生杨海珊和方茵茵为共同第一作者，陶利珍教授为该工作提供了宝贵的支持与指导。本研究得到了“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目、国家自然科学基金、广东省自然科学基金项目的资助。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.14440
文图/生命科学学院
