我國自主研發“榫卯”基因編輯系統問世
記者2日從北京大學現代農業研究院獲悉，該院張華偉研究員團隊和中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊合作研發出“榫卯”基因編輯系統。相關研究日前發表于國際期刊《分子植物》。
在作物育種領域，實現精準、無瘢痕的DNA片段插入與替換，是突破品種改良瓶頸和保障國家糧食安全的核心技術。該研究成功開發出一種名為“榫卯連接系統”（MT）的新型基因編輯系統，可實現靶向DNA高效插入與替換，有望為大片段基因編輯開辟新方法。
張華偉表示，該系統的核心設計靈感源于中國古建筑傳統木工中的“榫卯結構”，即通過構建相互匹配的“榫頭”與“卯眼”，實現DNA片段的精準整合。
為驗證該系統的編輯性能研究，研究團隊在水稻多個基因位點開展實驗。張華偉表示，該系統提供了一種“結構適配、定向整合”的編輯新思路。最高59.47%的精準編輯效率和無瘢痕特性及穩定遺傳表現，使其在水稻功能基因研究和優良性狀快速導入等領域具有廣闊應用前景。
“該系統具有特異性強、功能全面、適應性廣和發展潛力大的優勢，為基因組精準編輯提供了嶄新的有力工具。”李家洋認為，未來，將對該系統的供體遞送效率和供體制備等技術進行探索和優化，旨在實現基因組DNA大片段精準插入和編輯，拓展該系統在更多作物中的應用場景。
中國科學院院士錢前表示，該系統有助于在育種實踐中，賦能主糧、經濟作物的性狀改良，加速高產、抗逆、優質新品種培育，助力破解“抗逆必減產”等瓶頸。更重要的是，該系統的自主知識產權屬性，將推動我國精準編輯領域從“技術引進”向“自主創新”轉型，增強在全球種業競爭中的話語權。
“該系統填補了自主精準育種底盤技術的空白，將推動精準編輯技術從基礎研究向農業生產實踐的深度轉化。”中國農業大學教授賴錦盛說。
（受訪者供圖）
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