... 在农业合成生物学中，微生物底盘凭借其可控的代谢能力和较高的基因改造效率成为研究和应用的核心工具.利用微生物底盘，可以将农业中低价值的可再生生物质资源转化为生物燃料、生物农药和其他高附加的化合物.其中，大肠杆菌和酿酒酵母是两种最具代表性的经典微生物底盘.大肠杆菌以其具备成熟的遗传体系、生长快速的优势被广泛应用于植物激素的合成.例如，通过全细胞催化和从头生物合成的方法，在大肠杆菌中建立两个全新的吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid， IAA）合成途径： 色胺（TAM）和吲哚-3-乙酰胺（IAM），实现大肠杆菌MG1655高产IAA，这一成果为作物生长促进因子的生物合成提供了重要支持 ［47］.酿酒酵母作为研究和应用最广泛的真核微生物底盘，具有遗传背景清晰和遗传工具广泛的优势.研究人员已经开发出多种合成进化策略，同时在番茄红素［48］、8-羟基香叶醇 ［49］和原人参二醇 ［50］等高价值代谢产物的生物合成中得到应用.链霉菌则因其具有强大的次级代谢能力使其能够高效合成多种农用抗生素，因此是生产农用抗生素的理想底盘.研究人员通过多组学联合分析识别代谢通路中的限速步骤，对链霉菌J1074进行优化，这一策略使新型多杀菌素的产量提高了1000倍，显著提升了生物农药的开发效率 ［51］.此外，枯草芽孢杆菌因其高效的分泌系统和食品安全特性，在农业领域也具有重要地位.最近的一项研究通过代谢工程调节枯草芽孢杆菌中的碳通量，结合空间调控工程增强了途径酶的共催化能力，并建立逻辑门基因回路调节细胞内辅因子水平和代谢通量分布，使得乙偶姻的产量达到了97.5g/L.这一成果充分展现了枯草芽孢杆菌在高价值化合物生产中的潜力 ［52］.除此之外，多种新型微生物底盘正在被广泛挖掘与应用（图1）.这些微生物底盘在农业中的应用范围不断扩大，为可持续农业的发展提供了新的技术路径. ...

... 在农业合成生物学中，微生物底盘凭借其可控的代谢能力和较高的基因改造效率成为研究和应用的核心工具.利用微生物底盘，可以将农业中低价值的可再生生物质资源转化为生物燃料、生物农药和其他高附加的化合物.其中，大肠杆菌和酿酒酵母是两种最具代表性的经典微生物底盘.大肠杆菌以其具备成熟的遗传体系、生长快速的优势被广泛应用于植物激素的合成.例如，通过全细胞催化和从头生物合成的方法，在大肠杆菌中建立两个全新的吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid， IAA）合成途径： 色胺（TAM）和吲哚-3-乙酰胺（IAM），实现大肠杆菌MG1655高产IAA，这一成果为作物生长促进因子的生物合成提供了重要支持 ［47］.酿酒酵母作为研究和应用最广泛的真核微生物底盘，具有遗传背景清晰和遗传工具广泛的优势.研究人员已经开发出多种合成进化策略，同时在番茄红素［48］、8-羟基香叶醇 ［49］和原人参二醇 ［50］等高价值代谢产物的生物合成中得到应用.链霉菌则因其具有强大的次级代谢能力使其能够高效合成多种农用抗生素，因此是生产农用抗生素的理想底盘.研究人员通过多组学联合分析识别代谢通路中的限速步骤，对链霉菌J1074进行优化，这一策略使新型多杀菌素的产量提高了1000倍，显著提升了生物农药的开发效率 ［51］.此外，枯草芽孢杆菌因其高效的分泌系统和食品安全特性，在农业领域也具有重要地位.最近的一项研究通过代谢工程调节枯草芽孢杆菌中的碳通量，结合空间调控工程增强了途径酶的共催化能力，并建立逻辑门基因回路调节细胞内辅因子水平和代谢通量分布，使得乙偶姻的产量达到了97.5g/L.这一成果充分展现了枯草芽孢杆菌在高价值化合物生产中的潜力 ［52］.除此之外，多种新型微生物底盘正在被广泛挖掘与应用（图1）.这些微生物底盘在农业中的应用范围不断扩大，为可持续农业的发展提供了新的技术路径. ...

... 在农业合成生物学中，微生物底盘凭借其可控的代谢能力和较高的基因改造效率成为研究和应用的核心工具.利用微生物底盘，可以将农业中低价值的可再生生物质资源转化为生物燃料、生物农药和其他高附加的化合物.其中，大肠杆菌和酿酒酵母是两种最具代表性的经典微生物底盘.大肠杆菌以其具备成熟的遗传体系、生长快速的优势被广泛应用于植物激素的合成.例如，通过全细胞催化和从头生物合成的方法，在大肠杆菌中建立两个全新的吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid， IAA）合成途径： 色胺（TAM）和吲哚-3-乙酰胺（IAM），实现大肠杆菌MG1655高产IAA，这一成果为作物生长促进因子的生物合成提供了重要支持 ［47］.酿酒酵母作为研究和应用最广泛的真核微生物底盘，具有遗传背景清晰和遗传工具广泛的优势.研究人员已经开发出多种合成进化策略，同时在番茄红素［48］、8-羟基香叶醇 ［49］和原人参二醇 ［50］等高价值代谢产物的生物合成中得到应用.链霉菌则因其具有强大的次级代谢能力使其能够高效合成多种农用抗生素，因此是生产农用抗生素的理想底盘.研究人员通过多组学联合分析识别代谢通路中的限速步骤，对链霉菌J1074进行优化，这一策略使新型多杀菌素的产量提高了1000倍，显著提升了生物农药的开发效率 ［51］.此外，枯草芽孢杆菌因其高效的分泌系统和食品安全特性，在农业领域也具有重要地位.最近的一项研究通过代谢工程调节枯草芽孢杆菌中的碳通量，结合空间调控工程增强了途径酶的共催化能力，并建立逻辑门基因回路调节细胞内辅因子水平和代谢通量分布，使得乙偶姻的产量达到了97.5g/L.这一成果充分展现了枯草芽孢杆菌在高价值化合物生产中的潜力 ［52］.除此之外，多种新型微生物底盘正在被广泛挖掘与应用（图1）.这些微生物底盘在农业中的应用范围不断扩大，为可持续农业的发展提供了新的技术路径. ...

... 在农业合成生物学中，微生物底盘凭借其可控的代谢能力和较高的基因改造效率成为研究和应用的核心工具.利用微生物底盘，可以将农业中低价值的可再生生物质资源转化为生物燃料、生物农药和其他高附加的化合物.其中，大肠杆菌和酿酒酵母是两种最具代表性的经典微生物底盘.大肠杆菌以其具备成熟的遗传体系、生长快速的优势被广泛应用于植物激素的合成.例如，通过全细胞催化和从头生物合成的方法，在大肠杆菌中建立两个全新的吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid， IAA）合成途径： 色胺（TAM）和吲哚-3-乙酰胺（IAM），实现大肠杆菌MG1655高产IAA，这一成果为作物生长促进因子的生物合成提供了重要支持 ［47］.酿酒酵母作为研究和应用最广泛的真核微生物底盘，具有遗传背景清晰和遗传工具广泛的优势.研究人员已经开发出多种合成进化策略，同时在番茄红素［48］、8-羟基香叶醇 ［49］和原人参二醇 ［50］等高价值代谢产物的生物合成中得到应用.链霉菌则因其具有强大的次级代谢能力使其能够高效合成多种农用抗生素，因此是生产农用抗生素的理想底盘.研究人员通过多组学联合分析识别代谢通路中的限速步骤，对链霉菌J1074进行优化，这一策略使新型多杀菌素的产量提高了1000倍，显著提升了生物农药的开发效率 ［51］.此外，枯草芽孢杆菌因其高效的分泌系统和食品安全特性，在农业领域也具有重要地位.最近的一项研究通过代谢工程调节枯草芽孢杆菌中的碳通量，结合空间调控工程增强了途径酶的共催化能力，并建立逻辑门基因回路调节细胞内辅因子水平和代谢通量分布，使得乙偶姻的产量达到了97.5g/L.这一成果充分展现了枯草芽孢杆菌在高价值化合物生产中的潜力 ［52］.除此之外，多种新型微生物底盘正在被广泛挖掘与应用（图1）.这些微生物底盘在农业中的应用范围不断扩大，为可持续农业的发展提供了新的技术路径. ...

... 在农业合成生物学中，微生物底盘凭借其可控的代谢能力和较高的基因改造效率成为研究和应用的核心工具.利用微生物底盘，可以将农业中低价值的可再生生物质资源转化为生物燃料、生物农药和其他高附加的化合物.其中，大肠杆菌和酿酒酵母是两种最具代表性的经典微生物底盘.大肠杆菌以其具备成熟的遗传体系、生长快速的优势被广泛应用于植物激素的合成.例如，通过全细胞催化和从头生物合成的方法，在大肠杆菌中建立两个全新的吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid， IAA）合成途径： 色胺（TAM）和吲哚-3-乙酰胺（IAM），实现大肠杆菌MG1655高产IAA，这一成果为作物生长促进因子的生物合成提供了重要支持 ［47］.酿酒酵母作为研究和应用最广泛的真核微生物底盘，具有遗传背景清晰和遗传工具广泛的优势.研究人员已经开发出多种合成进化策略，同时在番茄红素［48］、8-羟基香叶醇 ［49］和原人参二醇 ［50］等高价值代谢产物的生物合成中得到应用.链霉菌则因其具有强大的次级代谢能力使其能够高效合成多种农用抗生素，因此是生产农用抗生素的理想底盘.研究人员通过多组学联合分析识别代谢通路中的限速步骤，对链霉菌J1074进行优化，这一策略使新型多杀菌素的产量提高了1000倍，显著提升了生物农药的开发效率 ［51］.此外，枯草芽孢杆菌因其高效的分泌系统和食品安全特性，在农业领域也具有重要地位.最近的一项研究通过代谢工程调节枯草芽孢杆菌中的碳通量，结合空间调控工程增强了途径酶的共催化能力，并建立逻辑门基因回路调节细胞内辅因子水平和代谢通量分布，使得乙偶姻的产量达到了97.5g/L.这一成果充分展现了枯草芽孢杆菌在高价值化合物生产中的潜力 ［52］.除此之外，多种新型微生物底盘正在被广泛挖掘与应用（图1）.这些微生物底盘在农业中的应用范围不断扩大，为可持续农业的发展提供了新的技术路径. ...

... 在农业合成生物学中，微生物底盘凭借其可控的代谢能力和较高的基因改造效率成为研究和应用的核心工具.利用微生物底盘，可以将农业中低价值的可再生生物质资源转化为生物燃料、生物农药和其他高附加的化合物.其中，大肠杆菌和酿酒酵母是两种最具代表性的经典微生物底盘.大肠杆菌以其具备成熟的遗传体系、生长快速的优势被广泛应用于植物激素的合成.例如，通过全细胞催化和从头生物合成的方法，在大肠杆菌中建立两个全新的吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid， IAA）合成途径： 色胺（TAM）和吲哚-3-乙酰胺（IAM），实现大肠杆菌MG1655高产IAA，这一成果为作物生长促进因子的生物合成提供了重要支持 ［47］.酿酒酵母作为研究和应用最广泛的真核微生物底盘，具有遗传背景清晰和遗传工具广泛的优势.研究人员已经开发出多种合成进化策略，同时在番茄红素［48］、8-羟基香叶醇 ［49］和原人参二醇 ［50］等高价值代谢产物的生物合成中得到应用.链霉菌则因其具有强大的次级代谢能力使其能够高效合成多种农用抗生素，因此是生产农用抗生素的理想底盘.研究人员通过多组学联合分析识别代谢通路中的限速步骤，对链霉菌J1074进行优化，这一策略使新型多杀菌素的产量提高了1000倍，显著提升了生物农药的开发效率 ［51］.此外，枯草芽孢杆菌因其高效的分泌系统和食品安全特性，在农业领域也具有重要地位.最近的一项研究通过代谢工程调节枯草芽孢杆菌中的碳通量，结合空间调控工程增强了途径酶的共催化能力，并建立逻辑门基因回路调节细胞内辅因子水平和代谢通量分布，使得乙偶姻的产量达到了97.5g/L.这一成果充分展现了枯草芽孢杆菌在高价值化合物生产中的潜力 ［52］.除此之外，多种新型微生物底盘正在被广泛挖掘与应用（图1）.这些微生物底盘在农业中的应用范围不断扩大，为可持续农业的发展提供了新的技术路径. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...

... 尽管微生物异源合成取得了一定的进展，但是由于微生物缺乏植物特有的膜细胞器，使得膜结合相关酶的有效表达仍然是一个挑战.植物来源的酶在微生物系统的表达往往受到极大的限制，难以充分发挥其功能，导致部分产物的产量仍无法满足工业需求.此外，在微生物重组表达过程中，蛋白质错误折叠和聚集成不溶性内含体的现象也普遍存在 ［53］，进一步限制了目标蛋白的功能实现和代谢产物的积累.因此，植物底盘的开发也是高效合成目标代谢产物的策略 ［54］.植物因其自身拥有辅酶因子和代谢前体，并为正确的mRNA转运、蛋白质折叠、蛋白质定位和亚细胞区室化提供了理想的环境.植物底盘可以在细胞、组织或整个植物水平上进行工程设计.首先在细胞水平上，悬浮细胞培养的优点是生长周期短，不受环境影响［55］，并已经被证明是生产香叶醇的优势平台［56］.其次在组织水平上，毛状根培养也显示出生产各种次生代谢产物的潜力.例如，在牵牛花中开发的β-雌二醇系统，使得牵牛花的毛状根在5L反应器实现高度酰化的花青素高效积累.目前已有越来越多的植物的毛状根被开发生产高价值的代谢产物.例如薄荷［58］、丹参［59］、鼠尾草［60］的毛状根.该策略还可以应用到更多的物种，如黑胡萝卜和烟草，为天然着色剂的工业化生产提供了一种新的策略 ［57］.最后，将整个植株设计为底盘，其优势在于可以结合更多的工程策略优化代谢物的产生，为功能化合物的生产提供了广阔平台.其中本式烟草作为最广泛使用的植物底盘，具有生长周期短、生物量大的特点，可以规模化多基因共表达，可以作为快速筛选基因线路的平台，是瞬时表达系统的理想选择.利用烟草的瞬时共表达系统，研究人员已经成功生产多种天然产物，包括虾青素 ［61］、倍半萜 ［62］和二萜 ［63］等.另外，经济作物如水稻和玉米也成为植物底盘的重点改造对象.例如，通过转基因叠加系统对水稻进行多基因编辑，将包含八个花青素相关基因的构建体对水稻进行转化，获得了胚乳富含花青素的水稻 ［64］.在玉米中，通过代谢工程实现了虾青素的生物强化.通过喂食母鸡实验发现，母鸡能够从改造的玉米中摄取虾青素并将其积累到蛋黄中 ［65］.随着合成生物学的不断发展，越来越多的新型底盘被开发利用.例如，浮萍因其形态简单、非冗余的基因集和遗传转化操作的可行性，近年来受到科学家的广泛关注 ［66］.藓类植物则凭借其高效的同源重组能力和复杂的代谢通路组装能力，逐渐成为研究热点.最近，小立碗藓T2T基因组的绘制，展现出了其成为新一代植物底盘的潜力 ［67］.这些植物底盘的开发和优化，不仅推动了农业合成生物学的技术进步，也为未来农业生产体系的智能化与生态化转型奠定了基础（表2）. ...