基因组编辑，尤其是CRISPR/Cas9技术，在增强植物性状（主要是抗病性）方面具有巨大的前景，为传统育种提供了更有效的替代方案。
萝卜花叶病毒（TuMV）是一种芜菁病毒，严重威胁着大白菜（Brassica rapa）作物。现有研究表明，真核翻译起始因子（eIF）基因，如eIF（iso）4E，在拟南芥的TuMV抗性中起关键作用。
据报道，eIF（iso）4E基因与芸苔属隐性抗性基因密切相关，可作为芸苔属TuMV抗性基因组编辑的合适靶点。鉴于CRISPR/Cas9通过编辑不同植物中的eIFgenes在产生对各种病毒的抗性方面取得了成功，靶向eIF（iso）4E基因开发抗TuMV芸苔属物种的潜力是进一步研究的一个令人信服的途径。
2023年4月，Horticulture Research发表了一篇题为“CRISPR/Cas9介导的基因编辑赋予大白菜萝卜花叶病毒（TuMV）抗性”的研究论文."
在这项研究中，研究人员对大白菜，特别是 B. rapa 品种“首尔”采用了 CRISPR/Cas9 基因组编辑技术，目的是开发对萝卜花叶病毒 （TuMV） 具有抗性的植物。这是通过将 CRISPR/Cas9 构建体插入卷心菜中，然后进行芽培养、根形成和 PCR 分析来实现的。
在再生的植物中，86.7%显示出所需的Cas9转基因。然而，靶向三个eIF（iso）4E基因的3个sgRNA中只有1个显示出显著的编辑效率。在与eIF（iso）4E相关的基因中，只有Bra035393表现出成功的校正。
深度测序进一步证实了4个特定T的高基因编辑效率0编辑植物。进展到 T 时1世代，观察到各种新的插入缺失模式，分为单、双和镶嵌模式，并证实了eIF（iso）4E编辑的突变植株对TuMV具有抗性。
当接种TuMV时，野生型植物在一周内表现出明显的病毒症状，而编辑后的植物，特别是那些插入频率高的植物，表现出抗性。通过分析病毒外壳蛋白积累的量来量化这种抗性。
发现插入缺失频率与病毒存在之间存在明显的负相关关系，巩固了 eIF（iso）4E 在 TuMV 抗性中的作用。
从表型上看，编辑的植物，即使是那些有轻微TuMV症状的植物，在接种后30天也表现出健康的生长和发育，这与表现出TuMV特征的嵌合症状的野生型对应物不同，阻碍了它们的生长。
在受控环境中的进一步抗性评估加强了这些观察结果，编辑过的植物，特别是那些具有高插入缺失频率的植物，显示出与未接种植物没有明显差异。相比之下，许多野生型植物要么死亡，要么表现出严重的生长问题。
综上所述，本研究强调了CRISPR/Cas9在加速育种过程以增强作物所需性状方面的潜力，为通过基因组编辑提炼大白菜的靶向属性提供了全面的方案.
更多信息：Ye-Rin Lee 等人，CRISPR/Cas9 介导的基因编辑赋予大白菜萝卜花叶病毒 （TuMV） 抗性，园艺研究（2023 年）。DOI： 10.1093/小时/uhad078
