CRISPR/Cas系统在植物抗病毒中的应用

闫洪波，高艳丽，孙世卫，窦炎丹，吴志明

（1. 河北经贸大学生物科学与工程学院，河北 石家庄 050061；2. 衡水学院生命科学系，河北 衡水 053000；3. 河北省农林科学院经济作物研究所，河北 石家庄 050051）

在自然界中，植物病毒侵染植物的现象相当普遍。植物病毒可以感染许多重要的农作物，是影响农业生产的重要因素之一。植物病毒在世界各地广泛分布, 除一小部分是DNA病毒外，大部分的植物病毒基因组是单链RNA，属于RAN病毒。一种病毒可以侵染多种植物，而同种植物又可被多种病毒侵染。病毒侵染植物后破坏植物叶绿体正常的结构和功能从而使光合作用效率降低，还会导致呼吸作用增加、体内碳运输失调、可溶性氮化物积聚和生长调节物质活性降低，严重影响植物生长发育、产量以及品质，使农业生产受到巨大的损失。据统计，全世界仅粮食作物每年因病毒病导致的损失高达200亿USD，经济作物每年因病毒病造成的损失高达600亿USD[1]。因此提高植物对植物病毒的抵抗力具有重要的经济价值。

规律成簇间隔短回文重复序列及其相关系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated, CRISPR/Cas system)是细菌和古细菌抵御外来DNA元件侵染的获得性免疫系统[2]。近年来，CRISPR/Cas基因编辑技术经过不断完善和改造，成为具有广阔应用前景的第3代基因编辑技术，广泛应用于动物、植物和微生物的基因定点插入/缺失突变、敲除、多位点同时突变和小片段删除等精确操作[3-4]。国内外利用CRISPR/Cas系统针对病毒的研究比较少，而且大多数研究是针对动物……