4月27日，中國農業科學院作物科學研究所轉基因及基因編輯技術與應用創新團隊在《分子植物（Molecular Plant）》發表觀點文章，綜述了迄今為止報道的植物基因組精準編輯策略，闡述了最新精準基因編輯技術-引導編輯（Prime Editing）系統的基本原理，介紹了該系統在植物中的相關應用，最后重點討論了未來實現農作物高效精準基因編輯的可能研究方向與策略。
CRISPR/Cas9介導的傳統同源定向修復精準基因編輯技術和引導編輯技術
據夏蘭琴研究員介紹，對重要農作物基因組進行定點修飾，包括關鍵基因的定點敲除、等位基因替換以及外源基因的定點整合等，將有助于重要農藝性狀的功能基因鑒定、復雜農藝性狀的調控網絡解析和新種質創制，對加快農作物遺傳改良進程具有重要意義。近年來，CRISPR/Cas 介導的植物基因組定點編輯、單堿基替換和同源重組體系的建立和利用，在農作物基因功能研究和精準育種中發揮了重要作用，展現了廣闊的發展潛力和應用前景。
該文章為農作物精準基因編輯提出了以下發展策略：一是優化具有引導編輯作用的pegRNA（Prime editing guide RNA）的設計，包括引物初始結合位點和逆轉錄本長度優化，以及第二切口的位置和時間等參數優化，以提高精準編輯效率；二是優化表達載體系統，包括強啟動子的選擇及增加核定位信號數目，提高精準編輯效率；三是RNA轉錄本介導的同源重組修復策略與Cas和逆轉錄酶融合基因結合，擴展精準插入和缺失的片段長度；四是單個轉錄本策略，簡化載體設計，避免使用多個啟動子和終止子元件，造成基因沉默等；五是CRISPR/蛋白復合體，快速獲得無轉基因精準編輯新材料；六是 SpCas9-NG, ScCas9, SaCas9等拓展PAM識別位點的核酸酶應用，擴展引導編輯器的精準編輯范圍。
該文章得到中國農科院科技創新工程與“農科英才”特支計劃等項目資助。（通訊員 衛斐）
