小麥（Triticum aestivum）是全球種植和消費最廣泛的作物之一，但面臨有限的耕地面積和氣候變化，維持和增加小麥產(chǎn)量成為一個(gè)巨大的挑戰。通過(guò)傳統育種方法在小麥新種質(zhì)開(kāi)發(fā)上取得了一定的進(jìn)展，但存在勞動(dòng)密集和耗時(shí)等問(wèn)題。且近年來(lái)小麥產(chǎn)量潛力趨于平穩，因此需要新型技術(shù)手段應用于小麥育種。CRISPR/Cas基因組編輯技術(shù)因其精確高效的基因組編輯能力已應用于包括小麥在內的多種作物中。2023年9月21日，中國農業(yè)大學(xué)小麥研究中心在Journal of Genetics and Genomics在線(xiàn)發(fā)表題為“CRISPR-mediated acceleration of wheat improvement: advances and perspectives”的綜述論文。該綜述系統性介紹了小麥中CRISPR基因組編輯技術(shù)的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化現狀，重點(diǎn)闡述了小麥中CRISPR基因組編輯技術(shù)的工作流程和關(guān)鍵步驟相關(guān)研究，并總結和討論了CRISPR技術(shù)在小麥遺傳育種改良上的應用進(jìn)展和未來(lái)發(fā)展方向。該綜述首先全面介紹了適用于小麥的多種基因組編輯技術(shù)工具的特點(diǎn)和應用優(yōu)化進(jìn)展，主要包括CRISPR/Cas系統（Cas9，Cas12a），堿基編輯（Base editing）系統，先導編輯系統（Prime editing, PE）和多重基因組編輯技術(shù)。接下來(lái)，該綜述對CRISPR編輯技術(shù)的主要工作流程作簡(jiǎn)要介紹，包括sgRNA的設計、編輯元件導入、組織再生和無(wú)轉基因的基因編輯株系分離，并重點(diǎn)闡述了關(guān)鍵技術(shù)步驟的基本準則和技術(shù)進(jìn)展。最后，該綜述系統總結了近年來(lái)CRISPR技術(shù)在提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、抵抗生物和非生物脅迫、抗除草劑、誘導雄性不育和單倍體系、抗穗發(fā)芽等小麥遺傳改良中的應用及進(jìn)展（圖1A），并討論了小麥基因組編輯技術(shù)面臨的需求挑戰和發(fā)展前景，包括誘導染色體結構變異、提高遺傳轉化效率、疊加優(yōu)質(zhì)農藝性狀、利用野生小麥種質(zhì)資源、創(chuàng )制小麥大規模突變體庫并用于篩選優(yōu)質(zhì)等位變異等（圖1B）。
圖1 基于基因組編輯的小麥改良進(jìn)展與展望（A：CRISPR/Cas在小麥改良中的研究進(jìn)展；B：CRISPR/Cas在小麥改良中的應用前景）最后該綜述總結，與傳統育種方法和轉基因技術(shù)相比，CRISPR/Cas系統在實(shí)現有針對性的作物改良方面具有更高的成本效益、速度和精度。當與全基因組選擇、高通量表型、擴展組學(xué)數據和人工智能相結合時(shí)，基因組編輯有可能在農業(yè)中得到廣泛應用。
—— 參考文獻 ——
Zhou X, Zhao Y, Ni P, et al. CRISPR-mediated acceleration of wheat improvement: advances and perspectives[J]. Journal of Genetics and Genomics, 2023.
北大荒墾豐種業(yè)-澤泉科技生物技術(shù)與表型服務(wù)中心是由北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司和上海澤泉科技股份有限公司共同建設的開(kāi)放式高通量植物基因型-表型-育種服務(wù)平臺。中心建立了基因克隆和載體平臺、作物轉化系統、基因型分析平臺、表型鑒定分析平臺、數據分析和利用平臺等現代化生物技術(shù)和信息支持平臺，是定位于為植物科研和作物育種提供植物基因型-表型-育種數據分析的科研服務(wù)平臺。
為了縮短您的育種進(jìn)程，提高您的育種成功率，北大荒墾豐種業(yè)-澤泉科技生物技術(shù)與表型服務(wù)中心將為您提供水稻基因編輯服務(wù)。本方案利用基因編輯酶系統編輯供試材料的目的基因，在不改變其他基因的情況下迅速獲取一批目的基因缺失型突變體。解決傳統雜交選育中存在的周期長(cháng)，基因連鎖等難題。如您需要了解更多信息，請識別下方二維碼填寫(xiě)登記表，我們會(huì )為您提供專(zhuān)業(yè)的服務(wù)，真誠期待與您的合作！相關(guān)閱讀：
