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高效无转基因植物基因组编辑...
影响CRISPR/Cas9介导的基因组编辑效率的因素[25]。目前，在单子叶植物和双子叶植物中广泛使用的真核U3和U6启动子分别从水稻和拟南芥中分离得到[26]。tRNA的应用是提高植物基因组工程效率的有效策略[12]。在本研究中，我们成功地利用OsU3-tRNA启动子组合调控双子叶烟草中PDS sgRNA和LHT1 sgRNA的表达，达到了比AtU6和AtU6-tRNA更高的突变率（图1），这是出乎意料的。可能的原因是，能够募集Pol-III复合物的tRNA内部启动子元件补偿了水稻OsU3启动子在双子叶植物中的部分功能[10，12]。结果表明，使用OsU3-tRNA启动子组合可以提高基因组编辑效率，并可应用于单子叶植物和双子叶植物
使用 WUS/BBMand GRF-GIFgenes 的新机会......
摘要 植物转化的广泛应用仍然具有挑战性，因为许多植物物种的植物再生和基于再生的转化效率极低。许多物种和基因型对传统的基于激素的再生系统没有反应。这种再生顽固性阻碍了许多技术在各种植物物种（包括观赏花卉、灌木和树木）中的应用，例如微繁殖、转基因育种和基因编辑。长期以来，人们一直在研究各种发育基因改善植物分生诱导和再生的能力。最近，有研究表明，形态发生调节基因 WUSCHEL 和 BABY BOOM 的组合和精细表达可以减轻它们的多效性并允许顽固性单子叶植物进行转化。此外，单独或与 GRF 相互作用因子 (GIF) 组合异位表达植物生长调节因子 (GRF) 可改善双子叶和单子叶物种的再生和转化。微调这些基因的表达为提高转化效率和促进新育种技术在观赏植物中的应用提供了新的机会。
利用杂交作物中的克隆配子来设计多倍体基因组
杂种优势描述的是杂交植株相对于其亲本的产量和稳健性增加，是现代作物育种的基石 1 。除双亲杂种优势外，在玉米、马铃薯和苜蓿中还观察到同源多倍体渐进杂种优势 (APH)，当来自四个不同祖父母的基因组片段组合时，会产生额外的杂种优势效应 2 。APH 尚未在商业育种中得到充分利用，因为减数分裂会重新分配基因型，并且无法生产受益于 APH 的基因一致的种子。先前在拟南芥和水稻中建立的“有丝分裂而非减数分裂”(MiMe) 系统可产生克隆的、未减数的配子 3 – 7 ，但尚未在双子叶作物中建立或在设计多倍体基因组工程中进行测试。在这里，我们建立了番茄多倍体基因组设计，通过两个不同杂交亲本产生的克隆配子的杂交，实现了四种预定义基因组单倍型的可控组合。我们着手在番茄中建立 MiMe 系统，以可控的方式产生克隆配子。基于对番茄减数分裂突变体的基本了解（补充说明 1），我们发现可以通过 SlSPO11-1、SlREC8 和 SlTAM 的突变在自交系番茄中建立功能性 MiMe 系统（图 1a-c、扩展数据图 1 和 2、补充图 1-16 和补充表 1-4）。我们在三种杂交番茄基因型中实施了 MiMe 系统，包括 Moneyberg-TMV ⨯ Micro-Tom (MbTMV-MT) 模型杂交品种、枣番茄商业杂交品种‘Funtelle’和串番茄商业杂交品种‘Maxeza’（图 1a-c）。我们鉴定出两个独立的 MbTMV-MT、三个独立的 Funtelle 和三个独立的 Maxeza 品系，它们在 SlSPO11-1、SlREC8 和