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植物基因组编辑传统方法（如农杆菌介导转化或预组装的CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合物递送）效率低下，尤其对竹子等难以诱导愈伤组织和再生的植物来说，这些方法限制了基因编辑的应用。
植物RNA病毒载体因其RNA不整合入基因组的特性，为无DNA残留的基因组编辑提供了便利、高效且低成本的选择。BaMV（竹花叶病毒）是一种正义单链RNA病毒，具有较大的外源基因携带能力，具有潜在的应用价值。
2025年1月6日，New Phytologist在线发表了福建农林大学顾连峰团队的最新研究成果：‘Bamboo mosaic virus-mediated transgene-free genome editing in bamboo’，作者利用BaMV载体系统递送Cas蛋白和单向导RNA（sgRNA），实现对烟草和竹子的靶向基因编辑。
pBaMV-Cas9载体在烟草测试中，成功实现了基因编辑，扩增子测序结果显示NbPDS基因平均编辑效率达41.3%；随后在不同竹子品种中测试该载体，扩增子测序结果显示，麻竹中最高实现了7.56%（茎，DlmRDR6基因）的编辑效率；毛竹中最高实现了8.88%（叶，PheRDR6基因）。
BaMV介导的CRISPR系统还可以进行多基因编辑，pBaMV-g1tg2t-Cas9载体，使用tRNA-Gly(77bp)连接两个sgRNA。
针对NbPDS基因的两个位点（gNbPDS & gNbPDS-2），扩增子深度测序显示，NbPDS-A的编辑效率：4.14%到5.79%（平均4.93%）；NbPDS-B的编辑效率：5.49%到8.72%（平均7.41%）。
针对NbPDS和NbRDR6基因（gNbPDS & gNbRDR6），扩增子深度测序显示，NbPDS的编辑效率：7.39%到16.88%（平均12.27%），NbRDR6的编辑效率：12.09%到16.67%（平均14.26%）。
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pBaMV-Cas9载体是在先前开发的BaMV-Cas9表达载体的基础上进行优化改造而成。将SpCas9和sgRNA整合在BaMV的TGBps和CP之间，包含了来自Tombusvirus的p19，p19通过2A肽与SpCas9连接，使用CP启动子控制异源RNA的表达。（图1）TGBps（triple gene block proteins，三基因块蛋白)：它通常编码3个重叠的基因，这些基因产生的蛋白质参与病毒的细胞间运动，在BaMV这样的线状病毒中是重要的功能元件。CP（coat protein，外壳蛋白）：在pBaMV-Cas9系统中，外壳蛋白（CP）启动子被用于驱动外源基因（如SpCas9和sgRNA）的表达。具体来说，CP启动子被插入到TGBp3的终止密码子之后，用于控制SpCas9和sgRNA的转录。p19：是一种RNA沉默抑制因子(RNA silencing suppressor)，抑制宿主的RNA沉默反应，有助于增强外源基因的表达，提高病毒载体在植物体内的稳定性。![]()
图1
pBaMV-Cas9系统介导无外源DNA的基因编辑工作流程质粒转化：将构建好的pBaMV-Cas9质粒转入农杆菌GV3101株。农杆菌培养：在含有卡那霉素和利福平的YEB固体培养基上培养农杆菌，挑选单菌落进行液体培养，直至OD600达到0.5–0.8。侵染准备：将农杆菌悬浮于烟草感染缓冲液中，25°C黑暗孵育2小时后，用于侵染烟草叶片。机械侵染：侵染10天后，将感染的叶片研磨成感染汁液，用于竹子叶片的机械侵染。（图2）![]()
图2
该研究成功将CRISPR/Cas9基因编辑系统整合到竹花叶病毒载体中，克服了RNA病毒载体容量限制问题，实现了对植物基因的高效编辑。不需要提前制备转基因株系，操作简便，为植物基因功能研究提供了一个便捷实用的新工具。为了不让您最关心的内容被湮没
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