引导编辑是基于CRISPR/Cas技术发展的一种精准基因编辑技术,可以在不造成DNA双链断裂和无需外源DNA供体的情况下实现对碱基的任意替换和片段的精准删除与插入,因此,受到全球科研工作者的广泛关注.引导编辑的精准性对植物遗传变异的获得、基因功能的研究以及种质资源的创制都具有重要作用,从而推动其迅速发展和应用.本文首先阐述植物引导编辑系统的建立与发展:最早以水稻为受体,建立植物引导编辑系统,并发展至玉米、小麦等单子叶以及拟南芥、番茄等双子叶植物上,但编辑效率较低.接着,重点介绍了植物引导编辑器的改良和效率优化思路以及策略,主要包括对pegRNA和效应蛋白的构型改造.然后,总结了引导编辑工具在植物基因表达量的微调和功能研究、新位点挖掘、性状改良和作物育种上的应用.虽然,基于引导编辑的植物基因组长片段或染色体水平的变异操纵仍是挑战,其中阐明介导片段缺失、替换和易位等变异的修复机制和找出关键调控因子尤为重要.我们坚信引导编辑定能成为高效精确操纵植物基因组变异的强有力手段.它不仅能够促进基因功能等基础研究,而且也能为作物设计育种提供技术支撑.
