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近日，上海浦芥生物技术有限公司在番茄基因编辑领域取得重大突破，通过优化CRISPR-Cas9基因编辑技术，成功将番茄的突变率显著提高。这一成果为番茄精准育种提供了新的技术支撑，有望加速优质番茄品种的培育进程。
番茄作为全球广泛种植的重要经济作物，其品质和抗逆性一直是育种研究的重点。传统的育种方法耗时长、效率低，而CRISPR-Cas9基因编辑技术的出现为作物育种提供了高效、精准的工具。然而，番茄的遗传转化效率和突变率一直是限制其基因编辑应用的瓶颈。为此，公司研发团队针对番茄的遗传转化步骤和CRISPR系统进行了系统性优化。
为了提高CRISPR-Cas9系统的编辑效率，研究团队对多个关键因素进行了优化：
sgRNA设计：通过生物信息学分析，筛选出高效靶向番茄目标基因的sgRNA序列，确保其特异性和编辑效率。同时优化sgRNA的长度、GC含量以及二级结构可以提高其与靶DNA的结合效率和稳定性，从而提高基因突变率。
Cas9表达调控：优化Cas9蛋白的表达水平，避免过高表达导致的细胞毒性，同时确保足够的编辑活性。
经过一系列的实验优化，公司成功提高了番茄的 crisp 突变率。实验数据显示，在优化前，番茄的 crisp 突变率约为 20%，而在经过对转化条件、基因编辑元件等多方面的优化后，突变率提升至 50%，足足提高了 30 个百分点。这一显著的提升意味着在相同的实验条件下，可以获得更多具有目标基因突变的番茄植株，大大加快了番茄基因编辑育种的进程。
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