综述：氨基酸在植物生长、发育及胁迫响应中的作用：全面评述

这篇综述系统阐述了氨基酸（Amino acids）在植物生理中的多重功能，不仅作为蛋白质合成（Protein synthesis）的基石，更参与胁迫响应（Stress responses）、代谢调控（Metabolic regulation）及激素信号（Phytohormone interaction）网络。作者整合分子机制（如shikimate pathway、GS-GOGAT循环）与农业应用（如生物刺激剂Biostimulants），为作物抗逆性（Crop resilience）研究提供新视角。

　　

氨基酸的结构与基本功能

氨基酸以α-碳为核心，通过可变侧链（R基团）区分化学特性，形成L-构型光学活性（Glycine除外）。其结构特性使其能通过肽键组装为蛋白质，并参与酶活性、细胞结构构建及信号传递。

生物合成途径与调控

植物通过多条通路合成20种标准氨基酸：

• 天冬氨酸家族（Aspartate family）：生成赖氨酸（Lysine）、苏氨酸（Threonine）等，关联氮同化。
• 莽草酸途径（Shikimate pathway）：产生芳香族氨基酸（如Tryptophan），为防御化合物（如水杨酸Salicylic acid）前体。
• 脯氨酸（Proline）和甘氨酸甜菜碱（Glycine betaine）在干旱、盐胁迫下积累，作为渗透保护剂（Osmoprotectants）。

环境因素（如光照、温度）通过激素（ABA、JA）调控基因表达，例如P5CS（脯氨酸合成酶）受DREB转录因子激活。

分子机制与胁迫响应

氨基酸通过多重机制增强抗逆性：

• 氧化应激：谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（ASC）清除ROS（Reactive oxygen species），保护细胞膜完整性。
• 病原防御：半胱氨酸（Cysteine）和甲硫氨酸（Methionine）衍生乙烯（Ethylene）和硫代葡萄糖苷（Glucosinolates），强化免疫。
• 冷适应：脯氨酸抑制冰晶形成，维持低温下膜稳定性。

农业应用与未来方向

• 叶面喷施（Foliar sprays）：直接补充氨基酸，提升养分利用效率（如锌协同增效）。
• 生物强化（Biofortification）：通过氨基酸转运蛋白（如TaAAP2）增加籽粒营养密度。
• 合成生物学：编辑氨基酸代谢基因（如LeNHX4过表达番茄）可提升盐胁迫产量达30%。

未来需结合多组学（Omics）解析氨基酸-环境互作，开发气候智能型（Climate-smart）作物策略。