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德国马克斯·普朗克分子植物生理学研究所Friedrich Kragler团队的最新研究通过将野生型枝条嫁接到转基因供体砧木上，在植物中实现了可遗传的无转基因基因组编辑。相关论文于2023年1月2日发表于国际学术期刊《自然—生物技术》杂志上。

研究人员通过设计Cas9融合并引导RNA转录本到tRNA样序列来解决无转基因种系产生问题，这些序列将RNA从转基因砧木转移到嫁接的野生型芽（接穗）中并实现可遗传的基因编辑，如野生型拟南芥和芸苔属植物所示。移植物移动基因编辑系统能够在一代内产生无转基因后代，而无需转基因消除、培养回收和选择或使用病毒编辑载体。研究人员估计使用嫁接移动编辑系统进行无转基因植物的生成可应用于广泛的育种和植物作物改造。

据悉，使用成簇规则间隔短回文重复序列（CRISPR）-CRISPR相关蛋白9（Cas9）生成稳定的基因编辑植物系需要漫长的杂交过程，以消除CRISPR-Cas9相关序列并产生无转基因种系。

附：英文原文

Title: Heritable transgene-free genome editing in plants by grafting of wild-type shoots to transgenic donor rootstocks

Author: Yang, Lei, Machin, Frank, Wang, Shuangfeng, Saplaoura, Eleftheria, Kragler, Friedrich

Issue&Volume: 2023-01-02

Abstract: Generation of stable gene-edited plant lines using clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)–CRISPR-associated protein 9 (Cas9) requires a lengthy process of outcrossing to eliminate CRISPR–Cas9-associated sequences and produce transgene-free lines. We have addressed this issue by designing fusions of Cas9 and guide RNA transcripts to tRNA-like sequence motifs that move RNAs from transgenic rootstocks to grafted wild-type shoots (scions) and achieve heritable gene editing, as demonstrated in wild-type Arabidopsis thaliana and Brassica rapa. The graft-mobile gene editing system enables the production of transgene-free offspring in one generation without the need for transgene elimination, culture recovery and selection, or use of viral editing vectors. We anticipate that using graft-mobile editing systems for transgene-free plant production may be applied to a wide range of breeding programs and crop plants.

DOI: 10.1038/s41587-022-01585-8

Source: https://www.nature.com/articles/s41587-022-01585-8

Nature Biotechnology：《自然—生物技术》，创刊于1996年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：68.164
官方网址：https://www.nature.com/nbt/
投稿链接：https://mts-nbt.nature.com/cgi-bin/main.plex