CRISPR/Cas基因编辑系统在作物遗传改良上的应用研究进展

来源：江苏农业科学杂志2026年第第3期北京时间：

作者：唐军;张奥妮;吕丹;陈佳宁;吴亚兰;曾庆平;邓敏

单位：湖南农业大学农学院/岳麓山实验室/湖南省玉米工程技术研究中心，湖南长沙 410128

摘要：CRISPR/Cas系统作为第3代基因编辑技术的核心工具，由成簇规则间隔短回文重复序列(CRISPR)及其关联蛋白(Cas)共同构成。该技术通过向导RNA精确定位靶标基因，利用Cas蛋白的核酸酶活性实现基因组特定位点的精准编辑。相较于传统育种技术，CRISPR/Cas系统在编辑效率、操作周期和靶向准确性方面具有显著优势，已成功应用于玉米、水稻、小麦等主粮作物的性状改良。在作物遗传改良领域，CRISPR/Cas系统的应用主要聚焦于5个关键方向：(1)产量相关性状调控；(2)株型结构优化；(3)生物/非生物抗性增强；(4)品质性状改良；(5)杂种优势利用。重点探讨CRISPR/Cas蛋白在作物产量、株高、抗性、品质以及杂种优势利用上的具体应用，并剖析该技术面临的潜在挑战。

关键词：基因编辑;CRISPR/Cas;遗传改良;靶标基因;农作物