基因编辑技术已成为作物性状改良和分子精准育种的重要技术。近日，中国科学院植物研究所无转基因多重基因编辑葡萄材料创制研究取得新进展。科研团队利用前期构建的CRISPR/LbCas12a系统对葡萄中糖转运、类黄酮等次生代谢物质合成以及抗病性等相关性状共计14个基因进行了定向编辑，利用农杆菌介导的LbCas12a/crRNA瞬时表达，结合无抗生素筛选直接再生策略，获得了无转基因的多基因编辑葡萄材料，并将传统的葡萄遗传转化及再生周期缩短至4个月左右。团队对56株独立再生的葡萄植株进行检测，不含外源T-DNA的植株比例为77%，其中有7株成功携带目的基因靶向突变，无转基因编辑效率达到了16.3%。基因编辑植株中最多有4个靶基因同时被编辑，编辑效率最高达到94.1%。团队对白粉病感病位点VvMLO3的编辑植株进行抗病性评价，发现突变株系的早期病害发生率、叶片受侵染面积显著低于对照组，表现出明显的白粉病抗性。研究建立了一套简便可行的无转基因葡萄基因编辑技术体系，实现了无转基因编辑植株的一代获取，突破了原生质体再生困难的瓶颈，为葡萄性状改良和分子育种提供了重要的技术支撑。相关研究成果发表在《植物、细胞与环境》（Plant, Cell & Environment）上。研究工作得到国家自然科学基金委、中国科学院的支持。论文链接利用CRISPR/LbCas12a创制无转基因葡萄编辑材料