Page 62 - 《广西植物》2025年第3期

４ ４ ２ 广 西 植 物 ４５ 卷
ＸＬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４ )、 葛 枣 猕 猴 桃 ( Ａ. ｐｏｌｙｇａｍａ ) ３.２ 维生素 Ｃ (抗坏血酸)合成增强
( Ａｋａｇｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻ Ｌｉ ＸＬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)、长果猕猴 猕猴桃是维生素 Ｃ 含量最高的水果之一ꎬ其
桃(Ａ. ｌｏｎｇｉｃａｒｐａ) ( Ｌｉ ＸＬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)、大籽猕猴 合成途径受多个转录因子调控ꎮ Ｌｉｕ 等( ２０２２)、
桃(Ａ. ｍａｃｒｏｓｐｅｒｍａ) ( Ｌｉ ＸＬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)、网脉猕 Ｌｉｕ Ｘ 等 ( ２０２３) 利 用 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 技 术 揭 示 了
猴桃(Ａ. ｒｅｔｉｃｕｌａｔａ) ( Ｌｉ ＸＬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４) 和黑蕊猕 ｂＺＩＰ 转录因子 ＡｃｅＰｏｓＦ２１ 和 ＭＹＢＳ１￣ｌｉｋｅ / ＧＢＦ３ 复
猴桃(Ａ. ｍｅｌａｎａｎｄｒａ)(Ｈｅｍａｒａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２５)等ꎮ 此 合 体 在 冷 胁 迫 下 激 活 ＧＤＰ￣Ｌ￣半 乳 糖 磷 酸 化 酶
外ꎬＹｕ 等(２０２５)利用 ８ 个猕猴桃物种的 １５ 个高 (ＧＧＰ３) 表达的分子机制ꎮ 通过编辑这些调控因
质量基因组组装生成了猕猴桃泛基因组ꎮ 越来越 子ꎬ可显著提高果实中维生素 Ｃ 的积累量ꎬ为培育
多的高质量猕猴桃全基因组测序的完成及其功能 高营养品种提供了新策略ꎮ
基因挖掘为 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 基因编提供了丰富的靶 ３.３ 花青素合成与果肉色泽改良

点信息ꎮ 各品种 / 种类的相关信息详如表 １ 所示ꎮ 红心猕猴桃(如‘红阳’品种)因其独特的果肉
基因组资源的丰富性需与高效的遗传转化技 色泽而备受市场青睐ꎮ Ｗａｎｇ ＬＨ 等(２０１９) 研究发
术结合才能实现编辑应用ꎮ Ｌｉ ＰＷ 等(２０２４) 开发 现ꎬＭＹＢ / ｂＨＬＨ 转录因子复合体通过激活花青素
的农杆菌介导无标记转化系统ꎬ通过利用发根农 合成基因(如 ＡｃＡＮＳ 和 ＡｃＦ３ＧＴ１) 调控果肉红色形
杆菌(Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｈｉｚｏｇｅｎｅｓ)的 Ｒｉ 质粒替代传统 成ꎮ 利用 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 靶向编辑这些转录因子的
双元载体ꎬ成功实现了猕猴桃根系的稳定编辑ꎬ并 启动子区域ꎬ可进一步强化花青素合成ꎬ甚至实现
且无需抗生素筛选标记ꎮ 这一技术尤其适用于编 非红色品种的色泽改良ꎮ 此类研究为猕猴桃外观
辑与根系发育或抗逆性相关的基因( 如 ＡｅＣＢＬ３)ꎮ 品质的精准设计奠定了基础ꎮ
另外ꎬ通过优化双 ｓｇＲＮＡ / Ｃａｓ９ 克 隆 策 略 和 表 达
盒ꎬ显著提高了突变频率和多靶点编辑效率( Ｗａｎｇ ４ 抗病性改良:从宿主到病原体的
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 这些技术突破使得猕猴桃成为少
双向策略
数可实现高效多靶点编辑的多年生果树之一ꎮ
综上所述ꎬ猕猴桃基因组资源的系统化建设
与编辑技术的协同创新ꎬ为 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 驱动的 ４.１ 宿主抗病基因的强化
分子设计育种奠定了“ 从序列到表型” 的全链条 猕猴桃溃疡病由丁香假单胞杆菌猕猴桃致病
基础ꎮ 变种( Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｙｒｉｎｇａｅ ｐｖ. ａｃｔｉｎｉｄｉａｅꎬ Ｐｓａ) 引
起ꎬ是威胁全球猕猴桃产业的毁灭性病害ꎮ 传统
３ ＣＲＩＳＰＲ 技术在猕猴桃果实品质 育种中抗病基因的挖掘受限于种质资源的匮乏ꎬ
而 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 技术为宿主抗病性的快速改良提
改良中的应用
供了新思路ꎮ Ｌｉ ＰＷ 等( ２０２４) 通过编辑 ＡｅＣＢＬ３
基因ꎬ发现其调控的钙草酸晶体在细胞壁中形成
３.１ 有机酸代谢调控 物理屏障ꎬ可显著抑制病原菌侵染ꎮ 这一发现揭
果实风味是猕猴桃商品化的重要指标ꎬ其中 示了植物次生代谢产物在抗病中的潜在作用ꎬ为
柠檬酸 含 量 直 接 影 响 果 实 的 酸 甜 平 衡ꎮ 通 过 通过基因编辑增强猕猴桃先天免疫提供了新靶
ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 靶 向 敲 除 ＮＡＣ 转 录 因 子 基 因 点ꎮ 此外ꎬ在红心猕猴桃中鉴定的 ＭＹＢ / ｂＨＬＨ 复

ＡｃＮＡＣ１ꎬ发现突变体果实中柠檬酸含量显著降低ꎬ 合体不仅调控花青素合成ꎬ而且还参与苯丙烷代
同时 伴 随 乙 烯 合 成 相 关 基 因 的 上 调ꎮ Ｆｕ 等 谢途径ꎬ可能通过增强细胞壁木质化间接提升抗
(２０２３)的研究不仅揭示了 ＡｃＮＡＣ１ 在柠檬酸代谢 病性(Ｃｈｅｚｅｍ ＆ Ｃｌａｙꎬ ２０１６ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ
中的核心作用ꎬ而且还为通过基因编辑定向调控 ４.２ 病原体毒力基因的精准干扰
果实风味提供了范例ꎮ 此外ꎬＦｕ 等(２０２１) 研究发 除了改良宿主ꎬ直接靶向病原体基因是抗病
现ꎬＡｃＮＡＣ１ 通 过 调 控 甲 硫 氨 酸 磺 氧 化 物 还 原 酶 策略的另一突破ꎮ Ｈｏ(２０１９)首次将 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９
(ＭＳＲ)影响乙烯合成ꎬ表明 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 技术可 系统引 入 Ｐｓａ 病 原 体ꎬ 并 成 功 构 建 了 携 带 活 性
用于解析复杂代谢网络的级联调控机制ꎮ ＣＲＩＳＰＲ￣Ｃａｓ９ 系统的穿梭质粒ꎮ 随后ꎬ利用该系统