12月18日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物精準(zhǔn)育種技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)依托我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)新工具Cas12i3-5M成功研發(fā)一套新型高效的小麥基因編輯系統(tǒng),在小麥中實(shí)現(xiàn)了高效基因組編輯。該研究為小麥和其它重要農(nóng)作物的基因編輯改良,提供了重要工具。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)(Plant Biotechnology Journal)》上。研究團(tuán)隊(duì)基于Cas12i3/Cas12i3-5M變體的小麥基因組編輯系統(tǒng),使用新的策略重新構(gòu)建了新變體,顯著提升了基因編輯效率,且高于目前主流基因編輯工具LbCas12a。并在該變體基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究構(gòu)建了一套高效小麥基因編輯系統(tǒng),在優(yōu)良品種“鄭麥7698”穩(wěn)定轉(zhuǎn)化系中的平均編輯效率最高可達(dá)88.99%。該系統(tǒng)在多個(gè)靶標(biāo)基因上表現(xiàn)出高效性,且在生產(chǎn)上大規(guī)模種植的不同優(yōu)良小麥品種“鄭麥1860”和“鄭石9170”中,均實(shí)現(xiàn)了75%以上的編輯效率,展現(xiàn)了較強(qiáng)的普適性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)不僅顯著提高了編輯效率,還誘導(dǎo)了更高比例的大片段缺失,有效克服了多倍體小麥基因組的微同源重組修復(fù)導(dǎo)致編輯效率降低問(wèn)題。該研究為小麥基因組編輯提供了新型高效工具,為利用我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因編輯工具進(jìn)行小麥及其它多倍體農(nóng)作物的基因功能研究和遺傳改良,提供了重要技術(shù)支撐。