無(wú)性繁殖植物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位，但是長(zhǎng)期無(wú)性繁殖導(dǎo)致性狀多樣性的嚴(yán)重匱乏極大阻礙了無(wú)性繁殖作物的育種發(fā)展。在育種設(shè)計(jì)中，對(duì)數(shù)量性狀的精細(xì)調(diào)控可以避免產(chǎn)生劇烈的性狀變化，并且可以極大豐富性狀多樣性，對(duì)推進(jìn)精準(zhǔn)育種有重要意義?；蚪M編輯技術(shù)通過(guò)對(duì)調(diào)控元件的遺傳操作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)量性狀的改良。對(duì)于無(wú)性繁殖的植物，純合和雜合基因型都可以通過(guò)無(wú)性繁殖穩(wěn)定遺傳，可以獲得更多可穩(wěn)定遺傳的基因型，進(jìn)一步豐富性狀多樣性，對(duì)數(shù)量性狀實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的調(diào)控。
中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所高彩霞研究組發(fā)現(xiàn)，對(duì)基因上游轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（uORF）進(jìn)行編輯可以顯著提高基因翻譯效率，建立了基因組編輯調(diào)控植物內(nèi)源基因翻譯效率技術(shù)體系。利用這一技術(shù)，*近高彩霞研究組在無(wú)性繁殖作物草莓中實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)量性狀的精細(xì)調(diào)控，并獲得了多種不同糖分含量的草莓。
研究人員首先建立了高效的草莓胞嘧啶單堿基編輯技術(shù)體系，利用本實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的植物高效胞嘧啶堿基編輯器（A3A-PBE）**在草莓中實(shí)現(xiàn)堿基編輯，轉(zhuǎn)基因草莓植物中堿基編輯效率高達(dá)100%。A3A-PBE具有效率高和編輯窗口寬的特點(diǎn)，在草莓中，其編輯窗口寬度達(dá)到15bp。研究人員利用A3A-PBE對(duì)草莓FvebZips1.1基因的保守的uORF進(jìn)行編輯，在T0代獲得7種不同的新uORF突變。七種新uORF突變的純合突變體中果實(shí)糖含量出現(xiàn)了不同程度的提高，而且植物生長(zhǎng)未受影響。為了進(jìn)一步豐富基因型和性狀多樣性，研究人員對(duì)T0代突變體進(jìn)行了自交和雜交，組合不同的等位基因并分離轉(zhuǎn)基因成分。T1代共計(jì)獲得了35種不同基因型的草莓，而且這些草莓均無(wú)外源基因。不同基因型對(duì)草莓果實(shí)糖含量產(chǎn)生了不同程度的影響，極大豐富了性狀多樣性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)量性狀的精細(xì)調(diào)控。尤為重要的是，所有的新基因型和性狀都可以通過(guò)無(wú)性繁殖穩(wěn)定傳遞給后代。
