“半矮秆”育种曾引发世界范围内的绿色革命。然而，目前为止，生产中实际可用的玉米降杆策略仍然缺乏。本研究通过选择性基因编辑 Br2 基因，创制了 7 种具有不同（连续）降杆效应的等位基因型 (其中两种基因型可降杆不减产)。大量杂交实验表明，该策略几乎可以对任意玉米自交系进行普适性的有效编辑和连续降杆改良。通过创制基于 Br2 的“单倍体介导的基因组编辑（IMGE）”系统，实现了两代内对玉米株高进行快速定向改良，大幅提高育种效率。核心结论
- 基因编辑成功创制半矮秆突变体：通过CRISPR/Cas9技术对玉米Brachytic2（Br2）基因进行编辑，成功创制了7种具有不同降秆效应的等位基因型突变体（M1至M7），其中M1和M2株系在降低株高的同时不降低产量。
- 编辑策略具有普适性：该基因编辑策略几乎可以对任意玉米自交系进行有效编辑和连续降秆改良，表现出良好的普适性。
- 快速改良技术体系建立：通过创制基于Br2的“单倍体介导的基因组编辑（IMGE）”系统，实现了在两代内对玉米株高进行快速定向改良，大幅提高了育种效率。
- 为玉米育种提供技术支撑：该研究为玉米耐密、抗倒改良提供了重要的技术支撑，有望推动玉米育种技术的进步，助力玉米产量提升和可持续发展。
所设计的Br2基因编辑载体具有普适性的连续降杆改良效应
创制基于Br2的IMGE系统实现骨干自交系的快速 (2代内) 株高改良
文献信息
标题：CRISPR/Cas9-mediated genomic editing of Brachytic2 creates semi-dwarf mutant alleles for tailored maize breeding
作者：Binbin Zhao, Zhanchao Xia, Changhe Sun, Di Yang, Yuelei Zhao, Jiyuan Cao, Yaoyao Li, Haiyang Wang, Baobao Wang
期刊：Plant Biotechnology Journal
发表时间：2024年
研究背景
玉米在全球谷物生产中占比约42%，提高种植密度是增加单位面积产量的关键措施。
株高和穗位高度是决定玉米抗倒伏能力和高密度种植适应性的关键性状。
“矮秆玉米”因其更强的抗风能力、更高的产量潜力和环境友好性被认为是未来的育种方向，但目前缺乏可用的矮秆基因和优良种质资源。
CRISPR/Cas9-mediated genomic editing of Brachytic2creates semi-dwarf mutant alleles for tailored maizebreeding
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