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综述:无转基因作物发展的新兴趋势:基因组编辑技术及其监管概述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:Plant Molecular Biology 3.9
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这篇综述系统阐述了CRISPR-Cas介导的基因组编辑技术在作物改良中的应用前景与挑战。文章重点介绍了高效Cas核酸酶、RNP递送系统等无转基因(transgene-free)策略的创新突破,同时剖析了全球差异化监管框架对技术商业化的制约,为植物基因组精准编辑研究提供了重要参考。
基因组编辑技术的革命性突破
CRISPR-Cas系统作为第三代基因组编辑工具,通过Cas核酸酶与向导RNA(gRNA)的协同作用,实现了对作物基因组DNA/RNA的精准编辑。相比传统转基因技术,该工具在提升作物产量、品质和抗逆性方面展现出显著优势,特别是在应对生物胁迫(如病原体感染)和非生物胁迫(如干旱、盐碱)方面取得突破性进展。
无转基因编辑的技术创新
当前技术面临gRNA和选择标记基因整合到宿主基因组的监管难题。为解决这一问题,研究者开发了DNA-free的核糖核蛋白(RNP)递送系统,将预组装的Cas-gRNA复合体直接导入细胞,避免外源基因残留。此外,嫁接介导的编辑技术和形态发生调节因子的应用,进一步推动了无转基因作物的培育进程。
全球监管格局的挑战
各国对基因组编辑作物的监管政策存在显著差异:部分国家将其与传统转基因作物区别对待,而另一些国家则仍在立法层面争论其法律地位。这种监管碎片化现象严重制约了编辑作物的商业化推广,亟需建立国际统一的科学评估标准。
未来发展方向
新型高保真Cas变体(如Cas12a、Cas14)的开发显著降低了脱靶效应。结合纳米材料递送技术和组织特异性启动子,新一代编辑系统正朝着更高效率、更精准的方向发展。这些技术进步将为应对全球粮食安全挑战提供创新解决方案。
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