基于CRISPR/Cas9的獼猴桃性狀改良：精準育種策略與挑戰

摘 要：" 基因編輯技術的快速發展為獼猴桃（Actinidia spp.）的精準育種提供了革命性工具。該文系統綜述了CRISPR/Cas9技術在獼猴桃性狀改良中的多維應用及其策略與挑戰?；诟哔|量基因組資源（如中華獼猴桃端粒到端粒無間隙參考基因組）與高效遺傳轉化體系（如無標記農桿菌轉化系統），研究者在果實品質、抗病性及株型調控等領域取得了突破性進展：通過靶向編輯AcNAC1、bZIP及MYB/bHLH復合體等關鍵基因，實現了檸檬酸含量降低、維生素C合成增強與花青素積累優化；采用宿主-病原體雙向策略，強化AcCBL3介導的草酸鈣屏障，并干擾病原菌hopAI1毒力基因，顯著提升抗病效率；通過敲除CEN-like、AcFLC-like基因，創制出緊湊株型與非冷依賴萌芽新種質。采后生理研究揭示了乙烯信號通路與細胞壁降解酶系的協同調控網絡，為延長貨架期提供分子靶標。盡管多倍體編輯復雜性及轉基因監管爭議仍然存在挑戰，但多組學整合與合成生物學工具的介入，正推動著獼猴桃育種從單基因操作向代謝通路重編程跨越。隨著全球對無外源DNA編輯品種的政策松綁，基于CRISPR/Cas9的獼猴桃分子設計育種將迎來產業化發展的重要機遇期。此外，該文還進一步探討了技術優化路徑與未來研究方向，為加速獼猴桃突破性品種選育提供了理論框架。

關鍵詞： 獼猴桃育種， CRISPR/Cas9基因編輯， 全基因組測序， 分子設計育種， 果實品質改良

中圖分類號：" Q943

文獻標識碼：" A

文章編號：" 1000-3142（2025）03-0438-12

Kiwifruit trait improvement via CRISPR/Cas9：Precision breeding strategies and challenges

ZHU Rongxiang1， LIU Yuhong2， LI Jiewei1， YE Kaiyu1， LIU Cuixia1， XIA Liming1，GONG Hongjuan1， QI Beibei1， GAO Jianyou1， JIANG Qiaosheng1， WANG Faming1*

（ 1. Guangxi Key Laboratory of Plant Functional Phytochemicals and Sustainable Utilization， Guangxi Institute of Botany，Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin 541006， Guangxi， China;

2. Guilin Agricultural Science Research Center， Guilin 541006， Guangxi， China ）

Abstract：" The rapid advancement of gene editing technologies has revolutionized precision breeding in kiwifruit （Actinidia spp.）. This review systematically summarizes the multidimensional applications， strategies， and challenges of CRISPR/Cas9 technology in kiwifruit trait improvement. Leveraging high-quality genomic resources， such as the telomere-to-telomere gapless reference genome of A. chinensis， and efficient genetic transformation systems like marker-free Agrobacterium-mediated methods， researchers have achieved breakthroughs in fruit quality， disease resistance， and plant architecture regulation. Key advancements include： targeted editing of AcNAC1， bZIP and MYB/bHLH complexes to reduce citrate content， enhance vitamin C biosynthesis， and optimize anthocyanin accumulation; a host-pathogen dual-targeting strategy that strengthens the AcCBL3-mediated calcium oxalate barrier and disrupts the hopAI1 virulence gene in pathogens， significantly improving disease resistance; and knockout of CEN-like and AcFLC-like genes to develop compact plant architecture and non-cold-independent budbreak germplasms. Postharvest studies have elucidated synergistic regulatory networks between ethylene signaling and cell wall hydrolases， offering molecular targets for shelf-life extension. Despite challenges such as polyploid editing complexity and transgenic regulatory controversies， the integration of multi-omics and synthetic biology tools is advancing kiwifruit breeding from single-gene manipulation to metabolic pathway reprogramming. With global regulatory relaxation for foreign DNA-free edited varieties， CRISPR/Cas9-based molecular design breeding will usher in an important opportunity period of industrial development. In addition， this review further outlines technical optimization pathways and future research priorities， providing a theoretical framework for accelerating the breakthrough breeding of kiwifruit cultivars.

Key words： kiwifruit breeding， CRISPR/Cas9 gene editing， whole genome sequencing， molecular design breeding， fruit quality improvement

獼猴桃（Actinidia spp.）作為典型的多年生藤本果樹，其果實因獨特的風味特征和突出的營養價值而成為全球重要的商品化水果。然而，獼猴桃的遺傳改良長期面臨多種生物學挑戰：其一，高度雜合的基因組特性（染色體基數x=29，存在二倍體至十倍體種質）導致性狀遺傳規律復雜（Han et al.， 2023; Yu et al.， 2025）；其二，童期長達3年至6年，顯著延緩育種進程（Ferguson amp; Huang， 2007）；其三，潰瘍病等生物脅迫與氣候變化導致的非生物脅迫交互影響，威脅產業可持續發展（Gao et al.， 2025）。雖然傳統雜交育種已取得系列成果，但由于種質資源匱乏和表型選擇效率低下，因此難以滿足市場對果實品質、抗逆性和栽培適應性的多維需求?；蚓庉嫾夹g的突破為果樹育種提供了跨越式發展機遇。CRISPR/Cas9系統憑借其精準性、高效性和多靶點編輯能力，在木本作物中展現出獨特優勢：通過靶向關鍵功能基因可實現性狀的定向改良，同時避免外源基因插入引發的生物安全爭議。全球主要農業國家加速建立基因編輯作物的分類管理制度，其中日本、巴西、澳大利亞等14個國家已明確對無外源DNA的編輯植株實施與傳統育種品種等同的監管政策（Entine et al.， 2021），這為獼猴桃分子設計育種的產業化提供了制度保障。

當前研究急需解決的核心科學問題在于：建立適配獼猴桃生物學特性的基因編輯技術體系，解析復雜農藝性狀的分子調控網絡，以及實現多性狀協同改良的精準設計。本文系統綜述CRISPR/Cas9技術在獼猴桃育種中的最新研究進展，重點探討基因組資源建設、性狀改良策略和技術轉化路徑之間的協同關系。通過整合多組學數據與合成生物學工具，揭示從基因編輯到表型輸出的調控規律，為加速獼猴桃突破性品種選育提供理論框架和技術路線。

1 CRISPR/Cas9技術演進及其在果樹中的適用性

CRISPR/Cas9技術起源于細菌和古細菌的適應性免疫系統，其技術成熟與應用拓展經歷了多個關鍵發展階段（圖1）。1987年，科學家首次發現CRISPR（規律成簇間隔短回文重復序列），但其功能直至2005—2007年才被揭示：CRISPR包含病毒序列，并依賴Cas基因實現免疫防御；CRISPR-Cas被證實為細菌的適應性免疫機制，為后續基因編輯技術奠定理論基礎（Barrangou et al.， 2007）。Jinek等（2012）研究確認CRISPR-Cas9是RNA引導的DNA核酸內切酶，通過crRNA：tracrRNA雙鏈引導實現靶向DNA雙鏈斷裂，標志著其正式成為高效基因編輯工具，這一機制如圖2所示（Wang T et al.， 2019）。2013年，該技術首次成功應用于人類細胞（Cong et al.， 2013），開啟了精準基因組編輯的新紀元。此后，技術持續迭代：2013—2015年，開發堿基編輯（BE）（Komor et al.， 2016）；2016—2018年，推進先導編輯（PE）及CRISPR-Cas13系統（Anzalone et al.， 2019）；2019—2020年，CRISPR-Cas9獲諾貝爾化學獎（Doudna amp; Charpentier， 2014）；2022年后，更聚焦于遞送系統優化和植物基因編輯應用（Javaid et al. 2022）。

CRISPR/Cas9技術在果樹中的適用性得益于其精準性、多靶點編輯能力以及對復雜基因組的適應性，該技術已成功應用于柑橘、葡萄、蘋果、獼猴桃等果樹。例如，通過編輯柑橘CsLOB1基因，顯著增強其對潰瘍病的抗性（Zhou et al.， 2020; Ma et al.， 2023）；在葡萄中靶向MLO基因，提高霉菌抗性，并優化分枝結構（Wan et al.， 2020）；而蘋果MdTFL1基因的編輯使開花時間提前，縮短育種周期（Charrier et al.， 2019）。在獼猴桃中，基因編輯體系的建立得益于其遺傳轉化技術的突破。例如，Li PW等（2024）通過農桿菌介導的無標記轉化系統，成功編輯了與鈣草酸晶體形成相關的AeCBL3基因，為獼猴桃基因功能研究提供了高效工具。在技術優化方面，基于CRISPR的堿基編輯器（base editor）和先導編輯器（prime editor）已在蘋果、柑橘中實現單核苷酸精準替換。例如，通過胞嘧啶脫氨酶融合Cas9n（D10A）在蘋果MdPG1位點引入無痕突變，降低果實軟化速率（Ma et al.， 2023）；此外，Wang等（2018）通過優化雙sgRNA/Cas9表達盒，顯著提高了獼猴桃多基因編輯效率，為復雜性狀的協同改良奠定了基礎。

2 獼猴桃基因組資源與CRISPR/Cas9應用的基礎

獼猴桃基因組的解析是CRISPR/Cas9技術精準應用的前提。近年來，隨著測序技術的突破和組學數據的積累，獼猴桃基因組資源已形成多層次、多物種的完整體系，為基因功能研究和編輯靶點挖掘提供了堅實基礎。

Huang等（2013）首次報道了獼猴桃的基因組草圖，為后續研究奠定了基礎；Wu等（2019）利用PacBio HiFi測序技術和Hi-C技術對中華獼猴桃進行重新測序和組裝，獲得了高質量的基因組序列。隨后，Xia等（2023）對自然二倍體美味獼猴桃（Actinidia chinensis var. deliciosa）進行了染色體尺度組裝，發現與果實硬度相關的果膠代謝基因簇（如PME和PG）的拷貝數變異，為果實質地改良提供了靶點。Yue等（2023）進一步完成了中華獼猴桃的端粒到端粒（T2T）無間隙組裝，解決了著絲粒和端粒等復雜區域的序列空缺問題，顯著提升CRISPR/Cas9靶向設計的準確性。Yao等（2022）對毛花獼猴桃（A. eriantha）的全基因組測序發現，其特有的抗潰瘍病相關基因（如NBS-LRR家族）在馴化過程中部分丟失，提示可通過CRISPR/Cas9重新引入這些基因，以增強栽培品種的抗性。Yu等（2023）通過全基因組測序研究了兩個獼猴桃物種毛花獼猴桃

（A. eriantha）和長葉獼猴桃（A. hemsleyana）之間的生殖隔離機制，包括染色體倒位和基因家族的變化，為利用基因編輯打破生殖隔離、拓寬遺傳多樣性提供了理論依據。

此外，還有多種其他獼猴桃種類或品種完成了高水平全基因組測序，如‘Red5’獼猴桃（A. chinensis）（Pilkington et al.， 2018）、毛花獼猴桃（A. eriantha）（Tang et al.， 2019; Yao et al.， 2022; Liao et al.， 2023; Wang et al.， 2023）、六倍體美味獼猴桃（A. deliciosa）（Liu YB et al.， 2024）、‘東紅’獼猴桃（A. chinensis）（Han et al.， 2023）、闊葉獼猴桃（A. latifolia）（Han et al.， 2023）、軟棗獼猴桃（A. arguta）（Lu et al.， 2024; Zhang et al.， 2024）、長葉獼猴桃（A. hemsleyana）（Yu et al.， 2023）、浙江獼猴桃（A. zhejiangensis）（Yu et al.， 2023）、山梨獼猴桃（A. rufa）（Akagi et al.， 2023; Li XL et al.， 2024）、葛棗獼猴桃（A. polygama）（Akagi et al.， 2023; Li XL et al.， 2024）、長果獼猴桃（A. longicarpa）（Li XL et al.， 2024）、大籽獼猴桃（A. macrosperma）（Li XL et al.， 2024）、網脈獼猴桃（A. reticulata）（Li XL et al.， 2024）和黑蕊獼猴桃（A. melanandra）（Hemara et al.， 2025）等。此外，Yu等（2025）利用8個獼猴桃物種的15個高質量基因組組裝生成了獼猴桃泛基因組。越來越多的高質量獼猴桃全基因組測序的完成及其功能基因挖掘為CRISPR/Cas9基因編提供了豐富的靶點信息。各品種/種類的相關信息詳如表1所示。

基因組資源的豐富性需與高效的遺傳轉化技術結合才能實現編輯應用。Li PW等（2024）開發的農桿菌介導無標記轉化系統，通過利用發根農桿菌（Agrobacterium rhizogenes）的Ri質粒替代傳統雙元載體，成功實現了獼猴桃根系的穩定編輯，并且無需抗生素篩選標記。這一技術尤其適用于編輯與根系發育或抗逆性相關的基因（如AeCBL3）。另外，通過優化雙sgRNA/Cas9克隆策略和表達盒，顯著提高了突變頻率和多靶點編輯效率（Wang et al.， 2018）。這些技術突破使得獼猴桃成為少數可實現高效多靶點編輯的多年生果樹之一。

綜上所述，獼猴桃基因組資源的系統化建設與編輯技術的協同創新，為CRISPR/Cas9驅動的分子設計育種奠定了“從序列到表型”的全鏈條基礎。

3 CRISPR技術在獼猴桃果實品質改良中的應用

3.1 有機酸代謝調控

果實風味是獼猴桃商品化的重要指標，其中檸檬酸含量直接影響果實的酸甜平衡。通過CRISPR/Cas9靶向敲除NAC轉錄因子基因AcNAC1，發現突變體果實中檸檬酸含量顯著降低，同時伴隨乙烯合成相關基因的上調。Fu等（2023）的研究不僅揭示了AcNAC1在檸檬酸代謝中的核心作用，而且還為通過基因編輯定向調控果實風味提供了范例。此外，Fu等（2021）研究發現，AcNAC1通過調控甲硫氨酸磺氧化物還原酶（MSR）影響乙烯合成，表明CRISPR/Cas9技術可用于解析復雜代謝網絡的級聯調控機制。

3.2 維生素C （抗壞血酸）合成增強

獼猴桃是維生素C含量最高的水果之一，其合成途徑受多個轉錄因子調控。Liu等（2022）、Liu X等（2023）利用CRISPR/Cas9技術揭示了bZIP轉錄因子AcePosF21和MYBS1-like/GBF3復合體在冷脅迫下激活GDP-L-半乳糖磷酸化酶（GGP3）表達的分子機制。通過編輯這些調控因子，可顯著提高果實中維生素C的積累量，為培育高營養品種提供了新策略。

3.3 花青素合成與果肉色澤改良

紅心獼猴桃（如‘紅陽’品種）因其獨特的果肉色澤而備受市場青睞。Wang LH等（2019）研究發現，MYB/bHLH轉錄因子復合體通過激活花青素合成基因（如AcANS和AcF3GT1）調控果肉紅色形成。利用CRISPR/Cas9靶向編輯這些轉錄因子的啟動子區域，可進一步強化花青素合成，甚至實現非紅色品種的色澤改良。此類研究為獼猴桃外觀品質的精準設計奠定了基礎。

4 抗病性改良：從宿主到病原體的雙向策略

4.1 宿主抗病基因的強化

獼猴桃潰瘍病由丁香假單胞桿菌獼猴桃致病變種（Pseudomonas syringae pv. actinidiae， Psa）引起，是威脅全球獼猴桃產業的毀滅性病害。傳統育種中抗病基因的挖掘受限于種質資源的匱乏，而CRISPR/Cas9技術為宿主抗病性的快速改良提供了新思路。Li PW等（2024）通過編輯AeCBL3基因，發現其調控的鈣草酸晶體在細胞壁中形成物理屏障，可顯著抑制病原菌侵染。這一發現揭示了植物次生代謝產物在抗病中的潛在作用，為通過基因編輯增強獼猴桃先天免疫提供了新靶點。此外，在紅心獼猴桃中鑒定的MYB/bHLH復合體不僅調控花青素合成，而且還參與苯丙烷代謝途徑，可能通過增強細胞壁木質化間接提升抗病性（Chezem amp; Clay， 2016; Wang et al.， 2022）。

4.2 病原體毒力基因的精準干擾

除了改良宿主，直接靶向病原體基因是抗病策略的另一突破。Ho（2019）首次將CRISPR/Cas9系統引入Psa病原體，并成功構建了攜帶活性CRISPR-Cas9系統的穿梭質粒。隨后，利用該系統成功消除了Psa3中的質粒p18708和整合性共軛元件Pac_ICE1，實現了對Psa3染色體基因的靶向編輯（Ho et al.， 2020），為研究Psa的致病機制和開發新的防治策略提供了基礎。Liu B等（2023）進一步優化了這一策略，利用dCas9-BE3和dCas12a-BE3堿基編輯系統，在不切斷DNA雙鏈的情況下，精準突變Psa的hopAI1（毒性效應因子）基因，使70%以上的病原菌毒力降低。這種基于病原體自身基因的靶向抑制策略為開發基于CRISPR/Cas9的微生物殺菌劑提供了理論依據。

5 株型與生長周期的精準調控

5.1 童期縮短與開花誘導

獼猴桃為多年生藤本植物，其長達3年至5年的童期嚴重制約育種效率。Varkonyi-Gasic等（2019）通過CRISPR/Cas9敲除CENTRORADIALIS-like（CEN-like）基因，成功將攀援型獼猴桃轉化為緊湊型植株，并誘導其提前開花。這一研究揭示了CEN-like基因在維持頂端優勢中的關鍵作用，為縮短育種周期提供了革命性工具。然而，Wang等（2021）研究發現，雖然CEN基因編輯改變株型，但對果實成熟和采后生理無顯著影響，表明基因功能的模塊化特性可被選擇性利用。最新研究通過CRISPR-Cas9編輯CEN/CEN4基因，在多個獼猴桃物種中實現了快速開花表型。例如，雙等位基因編輯毛花獼猴桃（A. eriantha）的CEN或CEN4后，植株在組織培養階段或移栽后即開花，花朵與果實形態正常；而通過靶向四倍體軟棗獼猴桃（A. arguta）所有4個等位基因，獲得了極端早花表型，其中完全突變株表現為極度矮化并在主枝末端開花（Herath et al.， 2023）。

5.2 休眠與萌芽的冷響應調控

溫帶果樹的休眠解除依賴低溫積累，而氣候變化導致的暖冬可能擾亂這一過程。Voogd等（2022）鑒定到一個與擬南芥FLC同源的MADS-box的基因AcFLC-like，其表達受低溫誘導，并通過表觀遺傳修飾（如組蛋白H3K27me3去甲基化）調控萌芽時間。通過CRISPR/Cas9編輯該基因的啟動子區域，可打破其低溫依賴性，使獼猴桃在非最適氣候下仍能正常萌芽，為應對氣候變化提供了適應性解決方案。同時，研究表明獼猴桃的BFT基因在調控生長停止和休眠方面具有重要作用。通過CRISPR/Cas9介導的BFT基因誘變，產生了植株呈現出持續生長的表型，這些植株延遲了生長停止和落葉時間，并在落葉后提前萌芽，揭示了BFT基因在獼猴桃休眠和萌芽調控中的重要作用（Herath et al.， 2022），為進一步理解獼猴桃的生長發育機制提供了重要的依據。

6 果實成熟與采后貯藏的分子設計

6.1 乙烯合成與信號通路的調控

獼猴桃為典型的呼吸躍變型果實，乙烯是調控其成熟的核心因子。NAC轉錄因子通過激活甲硫氨酸磺氧化物還原酶（AcMSR）調控甲硫氨酸代謝，進而影響乙烯合成。通過CRISPR/Cas9敲低AcMSR，可延緩果實軟化，并延長貨架期（Fu et al.， 2021）。此外，Wang等（2021）證實，即使在高效率的CEN基因編輯株系中，乙烯通路的關鍵基因（如ACS和ACO）表達未受干擾，表明成熟調控網絡的獨立性。

6.2 細胞壁降解酶的靶向編輯

果實質地軟化與多聚半乳糖醛酸酶（PG）和纖維素酶（Cel）活性密切相關。Zhou等（2020）綜述了在番茄等作物中利用CRISPR/Cas9沉默PG基因以改善耐貯性的案例，這一策略可直接遷移至獼猴桃。Ma等（2023）進一步提出，通過多重編輯同時靶向PG、Cel和果膠甲酯酶（PME）基因，可能實現果實質地的“可編程化”設計。

CRISPR技術正在驅動獼猴桃育種的系統性革新。CRISPR/Cas9技術推動了獼猴桃育種從單一性狀改良向多維度系統設計轉型。如表2所示，當前研究已建立覆蓋果實品質、抗病性、株型調控等關鍵農藝性狀的基因編輯技術矩陣，并逐步揭示跨模塊調控網絡的互作規律。通過整合基因組學、表觀遺傳調控及合成生物學工具，研究者能夠精準預測多基因疊加效應，構建“編輯-驗證-優化”的閉環設計框架。這一技術體系不僅將傳統育種的線性迭代模式升級為并行式性狀組裝，而且還通過“編輯元件模塊化”“遞送系統通用化”等策略顯著提升了木本作物的育種效率。然而，多基因協同編輯的劑量效應與生態適應性仍是亟待突破的瓶頸，這為后續的技術優化指明了方向。

7 技術挑戰與未來展望

7.1 編輯效率與脫靶效應

盡管Wang等（2018）通過優化sgRNA設計及Cas9表達系統，將獼猴桃的編輯效率提升超80%，但在實際應用中，仍面臨諸多挑戰。二倍體與多倍體獼猴桃的等位基因復雜性，使得編輯后表型不均一成為突出問題。多倍體獼猴桃擁有多套染色體和多個等位基因，在進行基因編輯時，難以保證所有等位基因都被精準修飾。例如，在編輯與果實甜度相關基因時，部分等位基因編輯成功可能提升甜度，而未編輯或編輯效果不佳的等位基因則會導致果實甜度參差不齊，從而影響商品價值。此外，脫靶效應也不容忽視。CRISPR/Cas9系統可能會在非預期位點進行切割，造成非靶向基因的突變，引發一系列未知的生物學效應，干擾實驗結果和育種進程。單倍體誘導與基因編輯結合，或許是突破這些瓶頸的有效途徑（Yao et al.， 2018; Liu CL" et al.， 2024; Nazir et al.， 2024）。以利用MTL基因編輯創建單倍體為例（MTL基因編碼花粉特異性磷脂酶），單倍體僅含一套染色體，能簡化基因編輯過程，避免等位基因干擾，使編輯效果更易預測和分析，有助于篩選出穩定優良性狀的植株，從而提高育種效率。

7.2 非轉基因編輯體系的建立

目前，多數獼猴桃基因編輯研究依賴農桿菌介導的穩定轉化技術，而這一方法會導致轉基因爭議。消費者對轉基因產品的安全性存在疑慮，監管政策也較為嚴格，這限制了基因編輯獼猴桃的商業化進程。因此，開發無標記轉化系統及瞬時表達CRISPR組分（如RNP遞送）成為邁向商業化應用的關鍵（Chandran et al.， 2023; Li PW et al.， 2024）。無標記轉化系統可減少篩選標記基因在編輯植株中的殘留，從而降低生物安全風險；而RNP遞送技術則是將 CRISPR/Cas9蛋白和sgRNA直接導入細胞，避免了外源DNA整合到基因組中，有望打破轉基因爭議的壁壘，從而推動基因編輯獼猴桃走向市場。

7.3 合成生物學與多維性狀整合

未來獼猴桃育種有望結合CRISPR/Cas9與合成生物學工具，實現多維性狀的整合調控。例如，將酵母的萜類合成通路引入獼猴桃，可增強果實香氣 （Taratynova et al.， 2024），提升其市場競爭力。同時，借鑒Keul 等（2022）提出的“智能作物”概念，設計可響應環境信號（如溫度、光照）自動調控性狀的基因回路，能夠讓獼猴桃更好地適應環境變化。在高溫時，啟動耐熱基因表達；光照不足時，增強光合作用相關基因活性，從而提高產量和品質，為培育多功能、適應性強的獼猴桃新品種提供新方向。

雖然基因編輯技術在獼猴桃育種領域面臨挑戰，但也充滿希望。隨著技術的不斷創新與升級，編輯效率與脫靶效應、非轉基因編輯體系建立等問題逐步被攻克，合成生物學帶來了更多育種新思路（圖3）。獼猴桃育種將更精準、更高效，有望培育出更多滿足市場需求的優質品種，從而推動獼猴桃產業的可持續發展，為全球水果市場注入可持續發展的潛力。

8 結語

CRISPR/Cas9技術正在系統性重構獼猴桃育種的科學范式，推動其從單一性狀改良向多維度精準設計躍遷。在基礎研究層面，技術革新與基因組學突破形成雙向驅動：一方面，多順反子tRNA-sgRNA體系（PTG/Cas9）通過優化sgRNA加工效率，將靶標突變率提升近10倍（Wang et al.， 2018）；另一方面，多層次基因組數據庫（如KGD）和端粒到端粒參考基因組的構建（Yue et al.， 2020， 2023），為跨物種調控網絡解析提供了分子導航圖。值得關注的是，CEN/CEN4基因編輯系統在二倍體至四倍體獼猴桃中實現持續開花表型（Herath et al.， 2023），將傳統5年童期壓縮至2個月（Herath et al.， 2023），為表型關聯研究奠定了基礎。目前，CEN4基因編輯系統在二倍體和四倍體獼猴桃中均實現持續開花（Herath et al.， 2023），為加速純合系創制提供了可能；而FT基因過表達與HA標簽融合技術初步實現開花時間調控（Herath et al.， 2023）。這些進展為木本果樹速效育種樹立了新標桿。在技術應用層面，獼猴桃基因編輯已進入產業化前夕：通過CEN4編輯創制的速生種質可實現多世代性狀疊加，配合監管政策對無外源DNA編輯作物的分類管理，顯著縮短品種選育周期。而機器學習驅動的sgRNA脫靶預測、 光控CRISPR開關等前瞻性技術， 為進一步提升編輯精準性和時空可控性儲備了創新勢能。

盡管目前仍需應對基因流生態風險、公眾認知差異等挑戰，但在我國基因編輯生物安全評價體系逐步完善的政策紅利下（農業農村部，2023），CRISPR驅動的獼猴桃精準育種必將重塑全球水果產業格局——從氣候適應性品種的快速迭代到功能性營養成分的定向強化，這一技術體系正在為果樹產業的可持續發展注入強勁的科技動能。

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（責任編輯 蔣巧媛 王登惠）

基金項目：" 廣西科技重大專項（桂科AA23023008）； 國家現代農業產業技術體系“廣西落葉果樹產業創新團隊”項目（nycytxgxcxtd-2023-13-01）； 廣西植物研究所基本業務費項目（桂植業24007）； 廣西植物功能物質與資源持續利用重點實驗室項目（ZRJJ2023-3）。

第一作者： 朱榮香（1993—），博士，主要從事園藝植物CRISPR基因編輯育種研究，（E-mail）zrx@gxib.cn。

*通信作者：" 王發明，博士，研究員，主要從事園藝植物分子育種研究，（E-mail）wfm_rz@163.com.