2020年1月13日，Nature Biotechnology杂志在线发表了来自中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞课题组和李家洋课题组合作题为“Targeted， random mutagenesis of plant genes with dual cytosine and adenine base editors”的研究论文。

该研究设计了可以从头突变并促进植物基因的定向进化的基因编辑器STEME-1和第二代STEME-NG。该研究利用这两个编辑器定向进化水稻OsACC基因并获得除草剂抗性突变。因此，这两个STEME将加快植物及作物的性状发展与进化，为快速获得有益农艺性状提供了可能，对农作物分子设计育种具有重要意义。该研究得到中国科学院战略性先导专项、国家自然基金委等项目的经费资助。

构建新型饱和靶向内源基因突变碱基编辑器STEME，并在植物中实现了基因的定向进化和功能筛选

遗传和变异是生物进化的基础。长期以来，通过物理（例如紫外线）或化学（例如甲烷磺酸乙酯）方法进行随机诱变可改善植物的性状，但劳动强度大且耗时。定向进化（Directed Evolution）则通过创制目标基因的突变文库，在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。目前，植物基因的定向进化通常先通过易错PCR、DNA合成或DNA重组等方法在体外产生目标基因的突变文库，再转化到大肠杆菌或酵母中进行功能筛选。然而，由于离开原始的基因组和细胞环境，筛选出来的基因突变可能并不能完全反映出它在植物中的真实功能。更重要的是，大多数重要农艺性状无法在大肠杆菌或酵母中进行筛选。因此，建立一种在植物原位进行基因饱和突变和功能筛选的定向进化新方法将有助于加快植物育种及重要功能基因研究的进程。……