传统的基因组编辑技术在葡萄等无性繁殖作物中遇到了重大挑战。目前的转化方法效率低下，并且在实现不同葡萄品种的稳定植物再生方面面临困难。

基于这些挑战，需要一种更有效、更广泛适用的基因组编辑方法来推进葡萄的育种和改良工作。

加州大学戴维斯分校的科学家在农业生物技术方面取得了重大进展。他们的论文于 2023 年 12 月 13 日发表在《园艺研究》杂志上，介绍了一种在葡萄属物种中进行基因组编辑的创新方案，允许通过原生质体培养创建非嵌合和非转基因植物。

借助 CRISPR-Cas9，研究团队熟练地编辑了多种葡萄品种的基因组。将原生质体封装在海藻酸钙珠中，然后与饲养细胞共培养，导致了强大的植物再生。该方法已在多种葡萄中证明了其功效，从汤普森无籽葡萄到霞多丽、鸽笼白和梅洛。

该方案首先从胚胎发生愈伤组织培养物中分离原生质体，然后将其封装在藻酸盐珠中，并采用与饲养细胞的共培养来诱导分裂和愈伤组织形成。这些愈伤组织集落一旦成熟，就会转移到发芽培养基中，进化成胚胎，最终发育成完全生长的植物。

这个简化的过程浓缩为六个月的周期，明显超过了传统的基因组编辑时间表。该协议的效率和可靠性使其成为葡萄种植和更广泛的农业研究的实际应用的有前途的候选者。

“这项研究的突破在于其高效且广泛适用的基于原生质体的基因组编辑方法。它不仅提高了葡萄品种的基因组编辑效率，而且为编辑其他无性繁殖作物提供了一种新方法。”加州大学戴维斯分校。

这种创新的基因组编辑方案为葡萄育种和改良提供了强大的工具，特别是在开发抗病和气候适应品种方面。快速培育具有理想性状的新葡萄品种的能力可以对农业部门产生重大影响。

此外，这种方法在葡萄中的成功为其他无性繁殖作物提供了宝贵的见解和潜在应用，为植物基因组编辑和可持续农业的进步铺平了道路。

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