综述：连接关键点：肌醇加氧酶途径在细胞壁、植酸和抗坏血酸生物合成途径中的作用及其在未来作物开发中的潜力

这篇综述深入探讨了肌醇加氧酶（MIOX）途径如何通过调控肌醇代谢网络，连接细胞壁多糖（如UDP-GlcA）、抗坏血酸（AsA）和植酸（PA）的生物合成，为作物改良提供了新靶点。文章系统分析了MIOX在营养强化（如提升AsA）和抗逆性中的作用，并提出通过基因编辑（如敲除MRP转运体）降低PA以解决“隐性饥饿”，兼具农业与医学价值。

　　

肌醇加氧酶途径：作物改良的代谢枢纽

Role of MIOX pathway in cell wall biosynthesis

植物细胞壁合成的关键前体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（UDP-GlcA）可通过两条独立途径生成：UGD途径直接氧化UDP-葡萄糖，而MIOX途径则将肌醇（myo-inositol）转化为D-葡萄糖醛酸后逐步生成UDP-GlcA。后者是果胶和半纤维素的重要原料，直接影响细胞壁机械强度与环境适应性。研究表明，MIOX基因的过表达可改变细胞壁组分比例，进而增强植物对干旱和盐胁迫的耐受性。

Potential applications of MIOX pathway in crop improvement

MIOX途径的独特价值在于其“一石三鸟”的调控潜力：

1. 1.

   营养强化：通过上调MIOX活性增加抗坏血酸（AsA）积累，提升作物抗氧化能力；

2. 2.

   抗逆性：MIOX家族基因在番茄、拟南芥中已被证实可响应热、冷胁迫；

3. 3.

   降低抗营养因子：靶向抑制多药耐药相关蛋白（MRP）转运体可减少植酸（PA）在种子中的沉积，但需平衡其对种子活力的负面影响。

Conclusion

MIOX作为肌醇代谢的“十字路口”，其与AsA（L-半乳糖途径）、PA（脂依赖/非依赖途径）的交互网络，为设计“低PA-高AsA-强抗逆”的智能作物提供了新思路。例如，组织特异性启动子驱动MIOX表达可避免全局代谢扰动。

Future perspectives

面对全球隐性饥饿（hidden hunger）与气候变化双重挑战，基于MIOX途径的精准育种策略需结合单细胞代谢组学与CRISPR-Cas9技术，同步优化作物的营养品质（如铁/锌生物利用度）和田间适应性。印度BRIC-NABI团队提出的“代谢分流”模型（将肌醇碳流向AsA而非PA）或将成为SDGs目标下的创新解决方案。