核心问题：克隆并鉴定拟南芥中编码4-二磷酸胞苷-2C-甲基-D-赤藓醇合酶（IspD）的基因，研究其在非甲羟戊酸途径中的催化功能与酶学性质。
关键发现：拟南芥ispD基因的ORF为909 bp，编码302个氨基酸 等 7 条
核心问题：类胡萝卜素的生物合成和调控机制在高等植物中仍不清楚，需要增强作物类胡萝卜素含量至疾病预防水平，因此需加强基础和应用研究。
关键发现：['自然界中已鉴定超过600种类胡萝卜素。', '高等植物叶片中类胡萝卜素组成约为：叶黄素45%，β-胡萝卜素25-30%，紫黄质15%，新黄质10%。', '菠菜萎蔫后总类胡萝卜素损失63.5%。', '苋菜鲜叶在储存期间β-胡萝卜素损失可高达85.0%。', '加工番茄汁中番茄红素的人体吸...
核心问题：综述植物类异戊二烯代谢网络的结构（包括MVA与MEP两条途径、区室化、产物多样性）及其在基因表达水平上的动态调控规律，并探讨其农业与生物技术应用。
关键发现：异戊二烯是植物中功能与结构最多样的代谢物，已鉴定超过50,000种分子 等 6 条
核心问题：赤霉素（GA）生物合成如何受到内源和环境信号（如光、发育阶段及GA自身活性）的调控，以及相关基因的克隆和功能分析。
关键发现：GA20在暗吸胀莴苣种子中的含量比GA1高约100倍，红光处理后GA1水平上升且GA3β-羟化酶mRNA诱导表达 等 5 条
核心问题：确定植物中乙醇胺（Etn）部分的主要来源是游离丝氨酸脱羧还是磷脂酰丝氨酸脱羧，并解析丝氨酸脱羧酶（SDC）N端延伸区的功能。
关键发现：在烟草中过表达全长或截短的拟南芥SDC，SDC活性最高提升约10倍（群体平均分别为26.7和35.3 pmol/mg蛋白/h，对照为10.8），游离Etn水平提高2.6-6.6倍。截短SDC（从Met58开始）在体外活性与全长酶相当（0.54 vs 0.33 μmol/mg蛋白/min），Km... 等 2 条
核心问题：如何在降低植物种子中植酸（PA）含量的同时不牺牲植株生长能力，并阐明PA在调节硫酸盐和磷酸盐稳态及信号传导中的生物学作用。
关键发现：转基因系L7和L9种子PA含量比野生型降低约40%；体外添加纯化的PHY-US417使低磷培养基上的幼苗鲜重增加约5倍；L7和L9的植酸酶活性分别为1.31±0.81 U/g FW和4.79±0.64 U/g FW，是野生型（0.17±0.04 U/g FW）的约8倍和28倍；磷饥饿恢复后，L... 等 3 条
核心问题：大麦α-葡萄糖苷酶热稳定性不足，限制了其在工业乙醇生产中高温淀粉糖化（65-73°C）过程中的应用效率。
关键发现：大麦α-葡萄糖苷酶热稳定性最低，55°C处理10分钟后仅保留10%活性 等 4 条
核心问题：HGA植基转移酶（HPT）活性是否是拟南芥各组织中生育酚（维生素E）生物合成的限速步骤。
关键发现：叶片中HPT1过表达使HPT比活性提高10倍，总生育酚含量提高4.4倍（α-生育酚从19.1 pmol/mg增至55-80 pmol/mg） 等 4 条
核心问题：解析金稻胚乳呈黄色而非红色的分子机制，即为何转入PSY和CRTI后未积累红色番茄红素，而是形成β-胡萝卜素和叶黄素。
关键发现：水稻胚乳中Psy mRNA比叶片低130倍，LCY低25倍，HYD低22倍，PDS低10倍，ZDS低8倍，CRTISO低4倍 等 5 条
核心问题：现有公共代谢途径数据库（如AraCyc、KEGG）对拟南芥异戊二烯途径的注释不全面、不准确，存在冗余和缺失，缺乏高质量的人工注释数据，难以支持系统生物学分析。
关键发现：AtIPD数据库共收录279个经过人工注释的异戊二烯途径基因，而BioPathAt、AraCyc和KEGG分别只有197、205和178个。各通路基因数：甲羟戊酸途径9个、异戊烯基二磷酸生物合成31个、甾醇合成25个、油菜素内酯合成8个、三萜14个、倍半萜16个、二萜19个、蛋白质异戊烯化7个...
核心问题：解析苯丙烷代谢途径紊乱导致拟南芥ref8突变体严重矮化和不育的机制，并探究水杨酸积累与生长抑制的关系。
关键发现：["地塞米松处理后2小时内，C3'H转录水平升高约20倍，且至少稳定7天。", '持续诱导可使ref8pOpON植株鲜重显著恢复，p-香豆酸酯含量显著降低，类黄酮和芥子酰苹果酸恢复至野生型水平。', 'DFRC分析显示，诱导后愈创木基（G）和紫丁香基（S）木质素含量显著增加，而对羟基苯基（H）...
核心问题：野生型OR蛋白促进类胡萝卜素积累能力有限，而自然突变体BoOR_MUT携带有大反转座子插入且导致矮化，难以应用；需要开发一种简单有效的突变OR来大幅度提高植物类胡萝卜素（特别是β-胡萝卜素）含量。
关键发现：AtOR或SbOR过表达使愈伤组织总类胡萝卜素提高至多2倍 等 3 条
核心问题：拟南芥低生育酚突变体 vte5-1 的基因鉴定，以及植物中游离植醇如何被激活并用于生育酚生物合成的机制
关键发现：拟南芥 vte5-1 突变体种子总生育酚水平降至野生型的 20%（减少80%）；叶生育酚降低 65%（突变体 等 21 条
核心问题：阐明拟南芥NDC1和集胞藻ndbB缺失导致脱甲基叶绿醌积累而不产生叶绿醌的分子机制，确定维生素K1生物合成中是否存在由II型NAD(P)H脱氢酶催化的脱甲基萘醌环还原步骤。
关键发现：共表达分析显示拟南芥NDC1与MENG共享超过50%的top500共表达基因（水稻为54%），而NDC1与VTE1仅共享30%（水稻11%） 等 7 条
核心问题：如何利用植物毛状体的生物化学能力高效生产有用化合物，并评估其作为代谢工程靶点的潜力与障碍。
关键发现：['拟南芥毛状体细胞中谷胱甘肽浓度是周围表皮细胞的2~3倍。', '野生番茄(Solanum habrochaites glabratum)VI型毛状体通过甲基酮合酶(MKS)合成杀虫C11、C13、C15甲基酮。', '薄荷毛状体中的薄荷醇合成途径已阐明，包括异二聚体香叶基二磷酸合酶(GPP...
核心问题：如何在不显著影响植物营养生长生物量的前提下，通过调控叶片瞬时淀粉的磷酸化代谢来增加叶片淀粉积累。
关键发现：在拟南芥中，乙醇诱导的RNAi使AtGWD和AtSEX4转录水平降低约50% 等 5 条
核心问题：植物类胡萝卜素代谢的合成途径、调控机制及其代谢工程改良策略，旨在理解类胡萝卜素积累的调控原理并提高作物营养价值。
关键发现：Golden Rice 2通过表达玉米PSY和细菌CrtI使胚乳β-胡萝卜素积累达31 μg/g干重 等 7 条
核心问题：同时提高气孔开度和干旱耐受性存在固有矛盾，因为增大气孔开度会促进CO2吸收和光合作用，但也会增加蒸腾失水，降低干旱耐受性。
关键发现：GC1::ACA11系在光照下气孔开度比野生型宽约30%，黑暗中宽约16% 等 6 条
核心问题：植物生物质中木质素造成细胞壁顽抗性，传统基因敲除方法常伴随生长缺陷等副作用，需要开发新的策略来降低木质素含量并提高生物质糖化效率。
关键发现：转基因拟南芥原儿茶酸含量增加67-113倍 等 7 条
核心问题：挥发性类异戊二烯在植物和微生物中的生物合成利用与代谢工程改造，以及实现其作为信号分子、工业化学品和燃料等应用所面临的挑战。
关键发现：全球植物挥发性有机物排放量约500-1200 Tg C/年，占生物圈-大气碳交换的2-3% 等 7 条