葡萄（Vitis vinifera L.）是全球性重要经济果树，在栽培生产中极易遭受各种病虫害和干旱、高温等非生物逆境的威胁。究其原因，广泛用于栽培的欧亚种葡萄中抗性种质资源缺乏，而且传统杂交育种周期较长，严重影响葡萄抗逆育种进程。利用CRISPR-Cas9基因编辑技术能实现对全基因组范围类目标基因的高效突变（功能失活），从而加速抗性基因挖掘、功能鉴定与抗性种质创新。目前，全球范围内已有利用CRISPR-Cas9在一次转化过程中实现葡萄中1个基因编辑或2个基因同时编辑的研究报道，但能否利用该体系快速、批量创制葡萄基因功能失活突变体尚不清楚。

近期，西北农林科技大学葡萄种质资源与遗传育种团队文颖强教授课题组完成的题为“Generation of a collection of MYB mutant lines via pooled CRISPR-Cas9 in grape”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年8期正式发表。该研究描述了一种利用CRISPR-Cas9体系的sgRNA文库在葡萄中批量获得MYB转录因子突变体的策略。

针对葡萄MYB转录因子家族成员，该研究构建了基因编辑混池文库并转化‘赤霞珠’葡萄原胚团，批量获得了67株基因编辑植株，共有8个MYB转录因子发生突变。该研究首次尝试了在木本果树中构建靶向单个基因家族的小型突变体库。

该研究针对葡萄MYB转录因子家族的138个成员，在基因保守区域与特异区域分别设置靶位点，共设计了265个sgRNA。采用分组混合的方法构建到基因编辑载体上，将所有重组质粒混合后转化农杆菌，通过对混池文库高通量测序，发现文库sgRNA覆盖率达67.17%，基因覆盖率高达90.58%，可用于遗传转化。将农杆菌混池文库与’赤霞珠’葡萄原胚团共培养，最终获得了1354株再生植株，其中有341株为转基因阳性植株，67株为基因编辑植株，共有8个MYB转录因子发生突变。通过表型分析，发现GSVIVT01026481001突变体对干旱胁迫的抗性显著增强。

本研究为利用基因编辑技术创制木本植物突变体库提供了参考。

西北农林科技大学葡萄种质资源与遗传育种团队文颖强教授为该文章的通讯作者，已毕业博士研究生余雪娜（现四川农业大学博士后）为该文章的第一作者。已毕业博士研究生胡洋（现上海交通大学博士后）、西北农林科技大学园艺学院冯嘉玥副教授参与了本项研究。

本研究得到了国家自然科学基金（32272670, 31972986）和陕西省重点研发计划项目（2023-YBNY-059）的资助。

论文信息：Xuena Yu, Yang Hu, Jiasi Han, Liang Zhao, Zhuoshuai Jin, Xiangnan Xu, Jiayue Feng, Yingqiang Wen. 2025. Generation of a collection of MYB mutant lines via pooled CRISPR-Cas9 in grape. Journal of Integrative Agriculture, 24(8): 3287-3290.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924004477

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。