植物黄素单加氧酶研究进展

　　

摘要：

植物黄素单加氧酶（flavin monooxygenases, FMOs）是一类以黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）为辅因子的氧化还原酶，能够催化多种底物的氧化反应，在植物代谢调控和环境适应中发挥重要作用。植物FMOs超家族包含多个功能亚家族，其中以FMO1、YUCCAs和FMOGS-OXs最为典型，分别在免疫防御、生长素合成、次生代谢及逆境响应等核心过程中扮演关键角色。本文系统梳理了这3个亚家族的结构特征、进化分化与功能机制，并总结了其在植物生长发育和逆境胁迫中的最新研究进展。研究表明，FMOs家族普遍含有保守的FAD/NADPH结合结构域，且在进化过程中通过基因扩增实现功能多样化，同时展现出显著的功能冗余与多效性特征。尽管如此，FMOs家族的天然底物谱尚未系统解析，其基因扩张与进化的分子机制有待深入阐明。同时，其时空特异性及功能冗余性严重限制了其分子功能和应用价值的深入研究。未来，随着代谢组学、空间组学和人工智能等前沿技术的发展，FMOs功能解析与应用转化将迎来新机遇，有望为作物抗逆、提产的分子设计育种提供新的靶点。