近日，林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学)郑志民教授团队在知名学术期刊Plant Biotechnology Journal（TOP期刊，IF=13.2）在线发表了题为“Establishment of high-efficiency genome editing in white birch (Betula platyphylla Suk.)”的研究论文，该研究将筛选到的优树DL-1品系作为遗传转化受体材料，以白桦PDS为靶基因，筛选白桦内源Pol III启动子，建立了白桦高效遗传转化体系和基因编辑体系。

随着CRISPR/Cas9基因编辑技术不断发展，使其在诸多物种的品种改良过程中具有充分的可行性和多功能性。由于林木基因组复杂、生长周期长、遗传转化效率低等特性，极大地限制了基因编辑技术在林木分子育种中的应用。

白桦（Betula platyphylla Suk.）分布面积广，在阔叶树种中森林蓄积量居于首位，在全球生态系统建立和国民经济建设中发挥着重要的作用。研究人员对“国家白桦良种基地”的白桦良种进行单株再生效率的筛选，以白桦腋芽为外植体进行离体培养，通过比较腋芽萌动、愈伤组织诱导率及不定芽分化率等指标，比较不同优树单株间无性繁殖效率的差异，最后筛选到一株优良单株（命名为DL-1）的愈伤分化率为100%，在25天生长期时即可形成不定芽，且不定芽茎粗，茎杆呈绿色，叶片大且厚。以DL-1优树为受体材料，进行白桦高效遗传转化/基因编辑体系的建立，以八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因为靶基因，以拟南芥ATU6-26启动子和大豆中GmU6-5启动子对照，对16个白桦内源Pol III启动子进行了筛选和鉴定。通过比较不同启动子驱动sgRNA的载体的转基因效率、基因编辑效率、双等位突变效率。最终，筛选到白桦内源的U6-2，U6-6和7SL等启动子具有较高的基因编辑效率和双等位突变效率。该研究为白桦及其他林木基因功能研究和分子育种奠定了基础。

白桦基因编辑体系的优化

东北林业大学林学院林木遗传育种学科2020级硕士研究生程大伟和在站博士后刘月影为该论文第一作者，郑志民教授为该论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划“林木良种高效基因编辑技术研究 (2021YFD2200102)”的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14176