高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)是全球重要的粮食、饲草和能源作物，具有耐旱、耐瘠薄、适应性强等特点。然而，高粱苗期生长较慢，易受田间杂草竞争，严重影响产量。由于目前高粱可安全使用的除草剂种类有限，杂草防控已成为限制高粱规模化和轻简化生产的重要瓶颈。乙酰乳酸合酶(Acetolactate synthase, ALS)是支链氨基酸生物合成途径中的关键酶，也是多类商业化除草剂的重要靶标，ALS蛋白中特定保守位点突变可降低除草剂与靶标蛋白的结合能力，从而赋予作物除草剂抗性。

作物科学研究所与中原研究中心合作开展抗除草剂高粱新材料培育，以高粱内源SbALS基因W545位点为靶标，基于CRISPR-Cas9的ABE编辑器设计靶点，实现色氨酸到精氨酸（W545R）的精准替换。该突变体无外源基因，除草剂抗性有了明显的提升，且在株高、茎粗、穗重等关键农艺性状与野生型无显著差异。该研究成功获得具有咪唑乙烟酸抗性的高粱新种质，为抗除草剂高粱分子育种提供了重要材料基础和技术支撑。

该研究结果发表在《Journal of Integrative Plant Biology》，论文题目为 “Engineering herbicide‐resistant sorghum with CRISPR/Cas9‐mediated adenine base editing”。

中原特色杂粮种质创新与利用团队博士研究生周建双、硕士研究生李瑞瑞为共同第一作者，顿宝庆研究员、钱前院士、朱金洁副研究员为共同通讯作者。

利用CRISPR/Cas9介导的腺嘌呤碱基编辑系统培育抗除草剂的高粱种质

文章链接：https://doi.org/10.1111/jipb.70298