CRISPR-Cas9靶向敲除蓝莓开花抑制基因VcCEN实现四倍体高丛蓝莓早花性状创制

为解决多年生果树幼年期长、育种周期缓慢的难题，研究人员通过CRISPR-Cas9介导的基因编辑技术靶向敲除四倍体蓝莓开花抑制因子VcCENTRORADIALIS（VcCEN），成功获得开花时间提前1-2年的突变体。该突变体表现出营养生长抑制、顶端单花着生等特征，为果树分子育种和基因功能研究提供了突破性技术路径。

　　

开花标志着植物从营养生长向生殖生长的关键转变，是植物生命周期中最重要的事件。与一年生植物不同，多年生果树需经历漫长的幼年期才能开花结果，这严重制约了育种效率和基因功能研究。科研人员通过农杆菌介导的遗传转化，将靶向蓝莓开花抑制基因VcCENTRORADIALIS（VcCEN）的CRISPR-Cas9系统导入四倍体高丛蓝莓基因组。

研究发现，顶端分生组织中VcCEN的表达水平与花芽形成呈显著负相关。在春秋两季开花的特殊品种中，VcCEN表达量不仅更低，其下降时间也早于仅春季开花的常规品种。基因编辑获得的稳定转化体中检测到1-10碱基对的插入缺失突变（indels），部分株系甚至实现了四倍体基因组所有VcCEN等位基因的完全敲除。

与野生型相比，cen突变体表现出明显的营养生长抑制。更令人振奋的是，突变体在农杆菌侵染后1年内即实现首次开花，较常规品种提前1-2年。这些"早熟"个体直接形成顶端单花而不进入休眠期，而野生型则产生顶端花和多个腋生花。这项突破为缩短果树育种周期、加速基因功能解析提供了革命性技术方案，特别适用于具有长幼年期的木本经济作物。