基因编辑技术在柑橘中的应用研究进展*
2021-06-27孙立方徐建国柯甫志
中国果树 2021年6期
孙立方,徐建国,柯甫志
(浙江省柑橘研究所,国家柑橘品种改良中心浙江分中心,台州 318026)
常规育种方法已成功地用于柑橘品种改良和新品种的培育,但由于柑橘植株大、童期长、杂交或自交不亲和、遗传杂合度高、多胚以及单性结实等特性给常规育种工作带来很多困难和限制[1]。因此,常规育种很难在短期内培育具有理想性状的新品种。与常规育种相比,基因工程育种能高效地对植物进行定向改良,缩短育种周期,逐渐成为柑橘定向育种和研究工作的重要手段。近10 余年来,以转基因技术为主的基因工程育种在柑橘抗病育种、抗非生物逆境胁迫以及改良柑橘果实性状等方面的研究已成功取得了一系列进展[2-4]。
作为常规基因工程育种技术的核心,转基因技术虽然可以调控植物中目标基因的表达,但无法实现对目标基因的精准编辑,导致其在基因工程育种的应用过程中受到了一定的限制[5]。基因编辑技术是继转基因技术之后兴起的能够对特定基因位点实现精确编辑的一种基因修饰技术,此项技术的出现为作物的遗传改良和植物基因功能等研究提供了新的思路与途径[6]。据报道显示,作为目前最高效的基因组编辑工具,CRISPR/Cas 系统自2013 年首次被应用于植物以来[7-8],已经成功在24 个科的45 个属植物中应用,包括模式植物、主要作物、园艺及药用植物等[9]。本文介绍了基因编辑技术的发展过程以及CRISPR/Cas 系统的种类和技术优势,综述了CRISPR/Cas 系统在柑橘基因工程育种等研究中的应用进展,并对基因编辑系统目前在柑橘育种应用中存在的问题以及未来的发展趋势进行了探讨。……
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