植物分泌型小肽在调控植物生长发育、胁迫响应和共生互作等关键生物学过程中发挥核心作用。阿拉伯糖基化作为一种重要的翻译后修饰机制，是植物分泌型小肽生物活性或稳定性的关键调控因子。尽管其具有重要的生物学意义和广阔的应用前景，但由于糖肽鉴定与合成面临技术挑战，且研究涉及化学生物学、结构生物学、遗传学及糖生物学等多学科交叉，该领域仍处于初步探索阶段，开展系统研究有望开辟一个新的研究领域。
本论文系统梳理了植物糖肽领域的研究进展，确立了阿拉伯糖基化作为“糖代码”在植物信号传导中的关键作用；探讨了阿拉伯糖基化修饰可能通过增强肽-受体亲和力、改变构象、保护免受蛋白酶降解等方式提升分泌型小肽的功能。在应用层面，提出了多项推进糖肽农业应用的新策略：一是运用许操研究员团队最近开发的环境智能设计育种技术对启动子区域进行引导编辑、实现环境诱导型的小肽时空特异性表达；二是基于蛋白理性设计和定向进化技术优化阿拉伯糖基转移酶活性；三是发展高效糖肽化学合成与外源施用技术，从而协同提高作物产量及抗逆能力，为面向未来气候智能型高产优质可持续农业的作物设计提供新思路。
最后，讨论了该领域存在的诸多“未解之谜”，包括阿拉伯糖基化修饰的底物特异性、功能多样性、立体化学专一性、动态可逆性等问题，并提出了未来重点研究方向，强调了多学科交叉融合的重要性，包括开发高灵敏度糖肽原位检测技术、解析糖肽-受体复合体三维结构、探索利用人工智能设计多功能“超级糖肽”策略等。
中国科学院遗传与发育生物学研究所许操研究员与中国农业大学的宋文教授为本文共同通讯作者，遗传发育所博士后于媛为第一作者，遗传发育所褚金芳研究员和北京大学
董甦伟研究员做出了重要贡献。许操课题组副研究员杨永芳和博士后陈树栋以及董甦伟课题组张俊博士和在读博士生邓琪提供了重要帮助。该研究得到中国科学院国际合作项目、国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划、中国农业大学优秀人才项目及植物抗逆全国重点实验室开放基金等项目的资助。
图：利用分泌型糖肽改良作物的新型策略
