近日，上海浦芥生物技術有限公司在番茄基因編輯領域取得重大突破，通過優(yōu)化CRISPR-Cas9基因編輯技術，成功將番茄的突變率顯著提高。這一成果為番茄精準育種提供了新的技術支撐，有望加速優(yōu)質(zhì)番茄品種的培育進程。

番茄作為全球廣泛種植的重要經(jīng)濟作物，其品質(zhì)和抗逆性一直是育種研究的重點。傳統(tǒng)的育種方法耗時長、效率低，而CRISPR-Cas9基因編輯技術的出現(xiàn)為作物育種提供了高效、精準的工具。然而，番茄的遺傳轉化效率和突變率一直是限制其基因編輯應用的瓶頸。為此，公司研發(fā)團隊針對番茄的遺傳轉化步驟和CRISPR系統(tǒng)進行了系統(tǒng)性優(yōu)化。

為了提高CRISPR-Cas9系統(tǒng)的編輯效率，研究團隊對多個關鍵因素進行了優(yōu)化：

sgRNA設計：通過生物信息學分析，篩選出高效靶向番茄目標基因的sgRNA序列，確保其特異性和編輯效率。同時優(yōu)化sgRNA的長度、GC含量以及二級結構可以提高其與靶DNA的結合效率和穩(wěn)定性，從而提高基因突變率。

Cas9表達調(diào)控：優(yōu)化Cas9蛋白的表達水平，避免過高表達導致的細胞毒性，同時確保足夠的編輯活性。

經(jīng)過一系列的實驗優(yōu)化，公司成功提高了番茄的 crisp 突變率。實驗數(shù)據(jù)顯示，在優(yōu)化前，番茄的 crisp 突變率約為 20%，而在經(jīng)過對轉化條件、基因編輯元件等多方面的優(yōu)化后，突變率提升至 50%，足足提高了 30 個百分點。這一顯著的提升意味著在相同的實驗條件下，可以獲得更多具有目標基因突變的番茄植株，大大加快了番茄基因編輯育種的進程。