植物DNA损伤修复及基因组编辑应用进展

张志翔; 喻思媛; 沈卓凡; 姜昊; 王升星

doi:10.13417/j.gab.044.000716

基因组学与应用生物学 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (07) : 716 -728. DOI: 10.13417/j.gab.044.000716

植物DNA损伤修复及基因组编辑应用进展

张志翔, 喻思媛, 沈卓凡, 姜昊, 王升星

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摘要

近年来，植物基因组编辑技术取得显著进展，但依然存在效率与精准性不足的问题，DNA损伤修复机制差异是其中潜在因素。包括CRISPR/Cas核酸酶系统、碱基编辑系统及引导编辑系统在内的可编程序列特异性修饰工具可被定向引导至特定染色体DNA序列上并产生损伤(双链断裂、碱基替换等)。而这些序列突变在细胞内会被进一步识别并启动修复，从而产生不同的突变结果，这主要受宿主DNA损伤类型及DNA修复机制的影响。本文将系统综述植物细胞中的DNA损伤修复类型和途径及其在基因组编辑中涉及的DNA损伤修复机制。最后将进一步探讨如何利用DNA损伤修复机制来优化现有的基因组编辑技术体系以提升编辑效率及精准性。