CRISPR/Cas9介导的植物基因编辑技术研究进展

植物在生长与发育过程中，常遭遇物理、化学或生物性逆境，运用基因编辑技术（Genome editing）有机会了解并克服这些威胁. 串联间隔短回文重复序列CRISPR/Cas（Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein）是近几年来新发现的一种基因定点编辑技术，不仅在基因组解析上是阐明基因功能的重要工具，在植物育种上更为划时代的重大突破. CRISPR系统与细菌抵御外源遗传物质入侵的免疫系统有关，目前，应用最多的是Ⅱ型的CRISPR/Cas9，只需核酸酶Cas9和成熟的crRNA:tracrRNA（CRISPR-derived RNA:trans-activating RNA）复合体就可对特定外源DNA序列进行剪切，该技术已经在拟南芥、烟草、大豆、番茄、马铃薯、水稻、小麦、玉米、高粱、矮牵牛、香蕉、甜橙、苹果、毛白杨及地钱等植物中实现了成功编辑，证明了此基因编辑技术的可行性，并达到植物抗逆境、延缓果实成熟、增加杀草剂耐受性、抗病等效果. Cas9和gRNA的启动子与gRNA的靶标数目对基因编辑效率有所影响，值得进一步深入研究. （图2 表1 参81