共价或非共价荧光标记是研究酶、蛋白质、核酸和聚糖等生物大分子的有效策略之一。基于生物正交反应的荧光标记技术可以在生理条件下进行，且不会对同时进行的生理、生化反应造成干扰。同时，也不会引起生物体或目标生物分子的损伤。因此，利用生物正交反应标记植物体中的生物分子，对于植物生理学、植物化学生物学研究具有重要意义。

4-羟基苯基丙酮酸双加氧酶（HPPD）是植物体中合成多种营养物质的关键酶，在维持植物生长、发育中起着重要作用。HPPD的表达水平与植物所遭受的非生物胁迫程度密切相关，是评估植物非生物胁迫的一个重要指标。同时，HPPD也是一种重要的除草剂靶酶。对植物中的 HPPD 进行荧光标记，对于明确 HPPD 在组织中的分布和细胞摄取、评估植物遭受的非生物胁迫程度以及开发新型高效绿色除草剂具有十分重要的意义。

近日，华中师范大学杨光富、尹军教授团队利用激基缔合物（荧光团从聚集体转变为单体形式）的荧光传感机理，通过生物正交反应，构建了一种荧光“Turn-on”的HPPD标记策略。该策略采用环辛炔修饰的荧光团苝与叠氮修饰的HPPD配体标签能够发生无铜催化的Click反应的特点，成功的实现了对植物活体及根尖细胞中HPPD的可视化标记，且这一无金属催化的生物正交反应过程不影响植物正常的生长和发育（图1）。

同时，利用该活体标记策略，实现了在植物遭遇多种非生物胁迫（包括高温、干旱、盐、重金属、氧化胁迫等）下体内HPPD水平的动态示踪以及非生物胁迫程度的可视化评估（图2）。此外，该活体标记策略具有广谱性，适用于多种农作物（例如，辣椒，玉米等）（图3）。

上述研究工作为监控非生物胁迫对植物细胞的影响以及细胞内生物信号分子的动态变化、植物体在非生物胁迫下的生长发育情况等提供了一类理想的分子工具。同时，在非生物胁迫分子机制研究、耐胁迫分子育种探究以及除草剂开发方面具有巨大的潜力，对于精准农业可持续发展具有重要意义。