以CRISPR-Cas9为代表的基因组编辑技术已广泛应用于基因功能分析、基因治疗、作物改良等多个生物领域。然而面对真核生物基因组的复杂性,CRISPR-Cas9基因组编辑工具表现出编辑效率不稳定、在不同靶位点差异性大等问题,进一步提高CRISPR-Cas9系统在全基因组范围内的编辑效率具有重要意义。本研究在前期单转录单元基因组编辑系统(STU-SpCas9)的基础上,利用泛素相关结构域(UBA)增强Cas9蛋白的稳定性,构建了三种Cas9-UBA融合系统(SpCas9-SD01、SpCas9-SD02、SpCas9-SD03)。选取水稻OsPDS、OsDEP1和OsROC5基因的4个不同靶位点,对水稻原生质体和稳定转化水稻植株的基因组编辑效率进行评价,结果表明UBA结构域的融合不影响Cas9蛋白的切割方式,且能有效提高STU-SpCas9在靶位点的编辑效率。该新型CRISPR-Cas9-UBA系统为提高CRISPR-Cas9在植物中的基因组编辑效率提供了新的策略和工具。