最近出现的碱基编辑技术可以在精确的基因组位置创建单碱基突变,而不会导致世代 DNA 双链断裂。通过内源乙酰乳酸合酶 (ALS) 基因 P197 位点的 C 到 T(或互补链上的 G 到 A)碱基编辑器 (CBE),已成功将抗除草剂突变引入不同植物物种,包括拟南芥、西瓜、小麦、马铃薯和番茄。此外,ALS 基因上另一个保守氨基酸 S653 的 G 到 A 的转换可赋予对咪唑啉酮除草剂的耐受性。然而,没有通过 CBE 成功产生这样的突变,可能是因为目标 C 碱基位于经典碱基编辑窗口之外。由于由卵细胞 (EC) 特异性启动子驱动的 CBE 会在卵细胞和早期胚胎中重新编辑野生型等位基因,我们假设碱基编辑结果的多样性可以在后代中大大增加,从而可以选择所需的抗除草剂突变体。为了验证这一假设,我们旨在将 C 到 T 的转换引入 ALS 基因 S653 密码子的补链,在经典碱基编辑窗口之外的 20 nt 间隔序列内的第 10 位上放置一个 C。虽然我们没有检测到碱基编辑的 T1 植物,但在后来的世代中出现了高效且多样的碱基编辑。当 T3 和 T4 种子接受除草剂选择时,我们获得了具有不同编辑结果的抗除草剂突变体。正如预期的那样,大多数抗除草剂植物都含有 G 10 到 A 10 的 S653N 突变。我们的结果表明,CBE 可以在拟南芥中产生咪唑啉酮除草剂抗性性状,并且可能应用于作物以促进杂草控制。