发现CRISPR/Cas9介导的单倍体诱导新方法（2020.3.1 Plant Biotechnology Journal）

农作物品种需要具有所有性状的纯合系才能通过种子进行稳定的繁殖。最经典的方法是通过自交或回交7-8代产生纯合系。然而加倍单倍体技术可以在单代内产生完全纯合的育种株系，单倍体可通过体外或体内技术获得，体外单倍体诱导方法包括花药培养、小孢子胚胎发生等，但成本高，且劳动强度大。在体内的技术包括种间杂交、花粉的强烈照射和孤雌生殖，但仅限于特定的作物品种。以种子为基础的体内单倍体诱导方法具有劳动强度低，成本相对较低的特点，然而，这种特殊的方法需要为每个感兴趣的分离系创建一个新的转基因亲本。

近十年来，着丝粒组蛋白CENH3已成为单倍体诱导的研究热点。而且所有真核生物都表达多种H3变体，通过修饰着丝粒特异性组蛋白H3变体CENH3的来诱导单倍体已经在拟南芥中被证明。

2020年2月24日，Plant Biotechnology Journal 杂志在线发表了美国加州大学戴维斯分校研究团队题为 "A variety of changes， including CRISPR/Cas9 mediated deletions， in CENH3 lead to haploid induction on outcrossing " 的研究論文。在该研究中，作者在拟南芥中鉴定了另外31个CENH3，它们在植物中都是高度保守，并有能力执行CENH3参与的有丝分裂和减数分裂活动。EMS诱变系的氨基酸突变形式可以通过野生型授粉后互补内源cenh3突变基因型并诱导单倍体后代的产生。同时研究者还测试了通过两轮EMS诱变所产生的双氨基酸位点突变的效果。最后研究者意外发现利用CRISPR/Cas9技术诱导保守的CENH3组蛋白折叠机构域中αN螺旋的移码突变，能够获得优良的单倍体诱导系，并且在用野生型花粉授粉时生长和发育均表现正常。该研究结果展示出了EMS和CRISPR/Cas9突变CENH3基因并创造非转基因单倍体诱导系的前景。这些发现为作物育种者培育单倍体诱导剂提供了更多的选择。