基因组编辑技术在农作物育种中又迈出了关键一步。据《Nature Communications》发表的研究及CRISPR AgroBio News(CARBON)2026年8月21日通讯报道,一种名为CRISPR-Combo的新方法成功将基因组编辑与形态发生基因的激活相结合,显著提升了多种作物的再生效率。

CRISPR-Combo是什么?

CRISPR-Combo的核心创新在于一箭双雕:在进行基因编辑的同时,激活控制植物再生的形态发生基因。传统基因组编辑中,编辑后的细胞往往难以再生为完整植株,这是多年生作物育种的主要瓶颈。

CRISPR-Combo通过同步解决编辑和再生两个难题,大幅缩短了从基因编辑到获得完整植株的周期。

实验结果亮眼

研究团队在四种作物上验证了该方法:

  • 马铃薯:筛选鉴定出多个促进再生的靶基因,再生效率显著提升
  • 柑橘:同样筛选出再生促进靶点
  • 野草莓:激活配对基因后,编辑植株的生产周期缩短超过一个月
  • 杨树:在无外源激素的条件下,不到一个月即成功再生出编辑后的新梢

为什么这很重要?

多年生作物(果树、林木等)的基因组编辑一直面临编辑容易、再生难的困境。传统的组织培养方法需要添加外源激素,效率低、周期长、基因型依赖性强,严重限制了基因组编辑在这些作物中的应用。

CRISPR-Combo方法有望突破这一瓶颈,使多年生作物的精准育种成为现实。这意味着未来可以更高效地开发抗病更强、产量更高、品质更好的果树和林木品种。

基因组编辑赛道持续升温

CRISPR-Combo只是近期基因组编辑领域众多技术突破之一。同期CARBON通讯还报道了多项进展:

  • 咖啡基因组编辑:首次在咖啡中建立无DNA的CRISPR-Cas9核糖核蛋白编辑平台,体外验证切割效率超80%
  • 玉米维生素C强化:通过编辑上游开放阅读框uORF2,提高玉米青贮中维生素C、粗蛋白和磷含量,且无生长惩罚
  • 番茄监管清除:通过PCR和Southern blotting分析,鉴定出无外源DNA残留的编辑番茄植株,为监管审批提供路径
  • 杨树基因组编辑:首次在杨树中实现CRISPR引导编辑,编辑效率超40%

这些技术进展共同指向一个趋势:基因组编辑正在从能不能编辑向编辑后能不能高效再生、能不能通过监管的实用化阶段迈进。

来源:Nature Communications、CARBON Newsletter

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