現代作物育種正進(jìn)入一個(gè)以基因組設計為核心的新時(shí)代，主導這一變革的是基因組編輯技術(shù)，這些技術(shù)已成為實(shí)現基因組精確修改的主流工具。
在《自然遺傳學(xué)評論》雜志上發(fā)表的一篇綜述文章中，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的高彩霞博士詳細介紹了編輯工具技術(shù)革新的當前進(jìn)展、高效的傳遞方法的開(kāi)發(fā)以及這些技術(shù)在作物育種中的先進(jìn)應用。
目標基因組修改技術(shù)已經(jīng)徹底改變了作物育種方式，大幅提升了育種效率。深入理解這些工具的基本原理及其迭代策略對于推動(dòng)作物改良至關(guān)重要。
在該綜述中，高博士及其團隊系統性地介紹了從單堿基編輯到超千基對DNA片段操作的各類(lèi)基因組編輯工具。特別地，團隊重點(diǎn)總結了包括堿基編輯、引物編輯以及大DNA片段精確操作工具在內的精準基因組編輯技術(shù)的最新進(jìn)展。這些精確工具預計將成為未來(lái)作物研究和育種應用的關(guān)鍵基礎技術(shù)。
傳統上，作物遺傳改良不僅受到遺傳操作工具的精度和規模的限制，也面臨植物細胞傳遞和再生效率低的挑戰。本文描述了目前植物基因組編輯使用的傳遞方法，并特別強調了那些可以繞過(guò)組織培養或轉基因整合的技術(shù)，有助于解決傳遞瓶頸。
研究者們全面回顧了目標基因組修改工具在現代作物育種中的變革性角色，從產(chǎn)生新的優(yōu)良等位基因到徹底革新作物育種技術(shù)。他們還強調，這些工具的未來(lái)發(fā)展和在作物育種中的潛在應用前景備受期待。
高博士團隊也展望了基因組編輯研究的未來(lái)方向，設想了精確目標修改植物基因組的多種場(chǎng)景，并討論了在基因編輯作物應用中可能遇到的挑戰。這些見(jiàn)解將為目標基因組修改技術(shù)在作物育種中的未來(lái)應用提供新的視角和思考。
這項研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國農業(yè)農村部及新基石科學(xué)基金的支持。
雜志：Nature Reviews Genetics
DOI：10.1038/s41576-024-00720-2
服務(wù)號二維碼.jpg)
