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近日，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)在我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)基因編輯工具Cas12i3的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)出新型堿基編輯系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)創(chuàng)制出抗除草劑水稻新種質(zhì)。
作為我國(guó)自主研發(fā)的基因編輯工具，Cas12i3相較于國(guó)外主流工具，具有體積更小、編輯適用范圍更廣等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。然而，依托Cas12i3的腺嘌呤堿基編輯器目前尚未成功開發(fā)，Cas12i3的胞嘧啶堿基編輯器在植物中編輯效率比較低。因此，針對(duì)Cas12i3開發(fā)高效的堿基編輯系統(tǒng)，對(duì)豐富我國(guó)育種技術(shù)工具箱具有重要意義。
研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了5個(gè)不同版本堿基編輯器，并分別對(duì)他們進(jìn)行編輯效率系統(tǒng)評(píng)估。其中一種結(jié)合了兩個(gè)特定功能單元的架構(gòu)表現(xiàn)最優(yōu)，能顯著提升腺嘌呤、胞嘧啶堿基編輯效率，并擴(kuò)大堿基編輯窗口。在穩(wěn)定遺傳的水稻植株中，優(yōu)化后的堿基編輯工具可將原有編輯效率分別提升4.78倍和3.35倍。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這項(xiàng)研究為作物基因功能解析和精準(zhǔn)遺傳改良提供了重要工具和技術(shù)支撐。國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《植物學(xué)報(bào)》日前發(fā)表了相關(guān)研究成果。
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