蔬菜作物因其在平衡人类饮食中发挥的潜在作用而被称为保护性食物,尤其是对于素食者来说,因为它们是维生素和矿物质以及膳食纤维的丰富来源。许多生物和非生物胁迫威胁着这些作物的生长、产量和品质。这些作物的育种行为为一年生、二年生和多年生。传统的育种策略在改良经济作物性状方面面临许多挑战。在大多数情况下,将有用性状渗入种质需要大量的回交和严格的选择压力,这是一个耗时耗力的过程。植物科学家通过使用被称为成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR)-CRISPR 相关蛋白-9 (Cas9) 的革命性育种方法,更精确、更准确地改良了作物的产量、品质、生物胁迫抗性、非生物胁迫耐受性等经济性状并提高了营养品质。该技术具有突变效率高、脱靶后果少和操作简单等特点,因此可以通过基因定向突变获得新的种质资源。即使在使用传统方法难以培育的复杂基因组中,它也有助于诱变反应。随着全基因组测序的发展,重要基因功能的揭示促进了 CRISPR-Cas9 编辑对所需靶基因进行突变。该技术加快了具有更好农业经济性状的新种质资源的创造。本综述详细描述了 CRISPR-Cas9 基因编辑技术及其在蔬菜栽培中的潜在应用、面临的挑战和未来前景。
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