近日，中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所作物精準育種技術創(chuàng)新團隊成功開發(fā)了一種高效、編輯范圍更廣的胞嘧啶和腺嘌呤雙堿基編輯融合系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)對水稻內源基因編碼區(qū)進行改造，獲得了高抗草甘膦的水稻新型基因資源。相關研究成果在線發(fā)表在《植物學報（Journal of Integrative Plant Biology）》。

      

      近年來，由CRISPR/Cas系統(tǒng)衍生的植物基因組單堿基編輯技術體系，可以在靶基因區(qū)實現(xiàn)胞嘧啶向胸腺嘧啶或腺嘌呤向鳥嘌呤的堿基替換，具有操作簡便、編輯效率高等優(yōu)勢。然而，其在植物中的編輯效率依然非常低，迫切需要建立更高效、編輯范圍更廣的植物雙堿基融合編輯技術體系。

      

      研究人員在原有單堿基編輯系統(tǒng)中融入不同來源的胞嘧啶和腺嘌呤脫氨酶，構建了4個潮霉素代理的胞嘧啶和腺嘌呤雙堿基融合編輯系統(tǒng)。測試發(fā)現(xiàn)，其中的STCBE-2具有更高的編輯效率和較寬的編輯窗口。研究進一步利用STCBE-2系統(tǒng)，對水稻內源OsEPSPS基因進行定向改造，在預測的草甘膦結合區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個新的OsEPSPS等位基因，該等位基因突變后，賦予了水稻抗田間推薦用量四倍的草甘膦耐受性。該研究為水稻以及其他作物重要農(nóng)藝性狀基因的定向進化提供了有效工具，有望大大促進農(nóng)作物定向遺傳改良的進程。

      

      該研究得到國家自然科學基金、海南崖州灣種子實驗室等項目資助。

      

      原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jipb.13543