生物化学与分子生物学作为生命科学的核心学科，在中科院分子植物科学卓越创新中心的博士招生中占据重要地位。考生需系统掌握分子层面的生命活动规律，重点理解植物特异性代谢途径、基因调控网络及信号转导机制。以下从基础理论、核心研究内容及备考策略三个维度展开论述。

基础理论部分应聚焦三大支柱：蛋白质结构与功能的关系需结合X射线晶体学、核磁共振等结构生物学技术，解析植物关键酶的三维构象如何影响催化效率。以 rubisco酶的活性位点为例，其 mutable site的构象变化直接影响光合作用光反应与暗反应的耦合效率。其次，基因表达调控网络需涵盖顺式作用元件与转录因子互作机制，特别关注植物中WUSCHEL-AGAMOUS复合体（WUS-AG）在干细胞维持中的时空特异性调控模式。第三，代谢通量分析需熟练运用13C同位素标记结合LC-MS/MS技术，解析植物在非生物胁迫下的乙醛酸循环代谢重编程机制。

核心研究内容需结合中心三大重点方向：1）植物-微生物互作机制，重点掌握根瘤菌Nod因子信号转导通路中跨膜受体激酶（NodLRK）的磷酸化修饰规律；2）合成生物学工具开发，需理解Golden Gate组装技术构建人工代谢通路时的同源重组效率优化策略；3）环境响应分子开关，需解析干旱诱导型基因DREB2A中锌指结构域的DNA弯曲能力与转录激活效率的定量关系。考生应能绘制至少三种模式植物（拟南芥、水稻、番茄）关键代谢通路示意图，并标注关键调控节点及对应基因家族。

前沿技术部分应着重掌握：CRISPR-Cas9系统在植物精准编辑中的脱靶效应检测方法（如NGS深度测序结合PAM序列分析），以及单细胞ATAC-seq技术解析根表皮细胞空间转录组异质性。需具备设计双荧光报告系统监测基因表达动态的能力，例如使用GUS报告基因结合活体成像技术追踪ABA信号在保卫细胞中的梯度分布。

备考策略建议：1）文献研读采用"三步法"：精读近三年植物生物化学领域TOP5期刊（如Nature Plants, Science Advances）的机制性论文，建立文献中的技术路线-理论突破-应用转化的逻辑链条；2）实验设计需体现创新性，例如设计"代谢工程-表型分析-基因挖掘"三位一体的研究方案，针对植物源生物可降解塑料合成途径中的关键酶进行定向进化；3）模拟面试应重点演练"技术路线可行性分析"环节，例如评估使用mRNA疫苗递送系统在作物抗病性改良中的递送效率瓶颈及解决方案。

特别关注2023年中心公布的植物线粒体基因组编辑新策略，该技术通过靶向tRNA编辑实现线粒体ATP合成酶亚基的精准替换，考生需理解其相较于常规CRISPR系统的优势（如避免嵌合体产生），并能够设计验证实验检测线粒体DNA拷贝数变化及呼吸链复合体活性。面试中若被问及植物代谢工程瓶颈，应重点阐述光合产物前体（如丙酮酸）跨膜运输的质子梯度依赖性难题，并提出基于核糖核酶的代谢物跨膜转运模拟系统解决方案。