開云中國 Kaiyun中國官方網(wǎng)站開云中國 Kaiyun中國官方網(wǎng)站在全球農(nóng)業(yè)科技不斷發(fā)展的背景下,中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所的夏蘭琴團隊,近日在《植物生物學綜合》期刊發(fā)布了他們的最新研究成果,成功開發(fā)出基于CRISPR/Cas12i3的高效水稻多基因編輯系統(tǒng)。這一新系統(tǒng)在技術(shù)原理、應用潛力上均具備較大的優(yōu)勢,為我國水稻的優(yōu)良性狀聚合提供了又一強有力的工具。
CRISPR/Cas技術(shù),作為基因編輯領域的革命性工具,讓無數(shù)科學家憧憬其在農(nóng)業(yè)中的應用。然而,當前主流的基因編輯工具如SpCas9和LbCas12a,在性能上存在一定的局限性。夏蘭琴團隊基于II類V型CRISPR系統(tǒng)中的Cas12i3,開發(fā)的Cas12i3-5M變體。相較于現(xiàn)有工具,Cas12i3不僅體積更小,其目標序列寬松(PAM序列為TTN),為精準編輯增加了更多可能性,這一特性在植物中的實際應用上則顯得尤為重要。
更令人振奮的是,該團隊的研究還展示了通過UG12E:Cas12i3-5M融合體可以在編輯時靶向最多六個基因,達到51.07%的編輯效率,這一成就大大推動了水稻優(yōu)良性狀快速聚合的進程。
此次研究成果的實現(xiàn),為我國在水稻基因編輯技術(shù)上探索新的可能性提供了重要支撐。不僅為農(nóng)業(yè)生物育種帶來了啟示,同時向全球科學界展示了我國在自主知識產(chǎn)權(quán)基因編輯工具開發(fā)方面的潛力。博士研究生王文學與副研究員李少雅為共同第一作者,充分體現(xiàn)了團隊的科研合作精神。
此外,項目得到了國家自然科學基金、農(nóng)業(yè)生物育種重大項目等不同領域多方資助,體現(xiàn)了國家對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的高度重視。
隨著全球氣候變化與人口增長帶來的農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)日益嚴峻,如何有效提高糧食作物的產(chǎn)量和品質(zhì)成為科學家亟待解決的問題。夏蘭琴團隊的研究,為快速聚合水稻的優(yōu)異農(nóng)藝性狀提供了關(guān)鍵技術(shù)支持,展示了新型基因編輯工具在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用前景。
然而,值得注意的是,基因編輯技術(shù)的廣泛應用必然引發(fā)一系列倫理、監(jiān)管等社會問題??茖W家與決策者需在科技發(fā)展的同時,注意環(huán)境保護和對生物多樣性的影響,避免潛在的風險與挑戰(zhàn)。
此次中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所的最新研究成果,不僅為水稻多基因編輯提供了強有力的技術(shù)支持,更為未來農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的探索指明了方向。我們期待著這一新型高效水稻多基因編輯系統(tǒng)在未來能更多地應用于實際生產(chǎn),幫助實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。