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近日，中国科学家通过CRISPR单碱基编辑技术，成功在小麦内引入了耐除草剂的优良性状，有望帮助农民解决杂草带来的问题。相关文章发表在《Nature Plants》上。
在中国，种植小麦的农民往往会遭遇一种叫做“节节麦”（goatgrass，Aegilops tauschii）的恶性杂草。这种杂草从亲缘关系上看与小麦非常接近，因此难以去除。目前，中国***获批能用于清除节节麦的除草剂是甲磺胺磺隆（mesosulfuron），但它也同样会对小麦造成损伤，实用性有所受限。
人们也曾想过用其他除草剂来治理节节麦。譬如咪唑啉类除草剂可以消灭节节麦，而且有些小麦品种能对其产生耐受。然而这种具有毒性的除草剂能在土壤中停留数月乃至数年的时间，这就会***这片土地的利用率，让它们无法用于其他敏感作物的种植。为此，研究人员们一直在寻找具有特定优良性状的小麦，让它可以耐受一些低危害，且能杀伤节节麦的除草剂。
这正是本篇论文的突破所在。这支联合团队利用先进的CRISPR单碱基编辑技术，对高产小麦品种“科农199”进行了基因编辑。具体来看，对小麦乙酰乳酸合成酶（ALS）基因的编辑，让其能够耐受烟嘧磺隆（nicosulfuron）。这是一种低危害的除草剂，不会像咪唑啉类除草剂那样影响后续种植的植物，因此有着重要的实用价值。
此外，研究人员们还做了另外一些能耐受除草剂的修饰。譬如倘若同时修饰ALS基因的两个关键位点，就能使小麦耐受甲咪唑烟酸（imazapic），且耐受幅度为田间用量的3-5倍！而对乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）的修饰，则能让小麦耐受另一种除草剂喹禾灵（quizalofop）。
这些结果不仅带来了具有优良耐除草剂性状的小麦，还有望指导未来的研究。科学家们指出，他们发现的一些位点在不同植物种类中均保守存在。类似的位点也可以用于其他耐除草剂植物的培育。
