“An optimized prime editing system for precise genome editing in soybean”文章发表在《Plant Communications》。本研究通过对引导编辑（PE）系统的启动子、蛋白融合拓扑、epegRNA结构、逆转录酶及错配修复元件进行系统性优化，构建了高效、精准的大豆引导编辑平台；其中N-ePPE3max系列编辑器编辑效率最高可达39.59%，并成功获得抗除草剂稳定编辑大豆株系，为大豆精准育种提供了核心工具。
研究背景
大豆是全球核心粮食作物，遗传改良对粮食安全至关重要。传统育种、CRISPR/Cas9及碱基编辑技术均存在精准修饰局限，引导编辑可实现无DNA双链断裂的精准替换、插入与缺失，但该技术在大豆中编辑效率低、应用受限，亟需优化升级。
实验方法
以大豆毛状根为主要研究体系，靶向GmWD40、GmALS2、GmTIPS、GmPOX四个内源基因位点；系统优化epegRNA结构、U6启动子类型、nCas9-M-MLVRT融合方向，筛选复合启动子、M-MLV逆转录酶RNaseH结构域缺失、核衣壳蛋白（NC）融合、大豆源显性负向MLH1突变体（GmMLH1dn）等元件；通过PCR-酶切、Sanger测序、Hi-TOM深度测序检测编辑效率、副产物率与脱靶效应，经稳定转化验证系统实用价值。
核心结果
元件优化：CaMV35S-CmYLCV-AtU6复合启动子效率优于大豆原生GmU6启动子；N端RT融合较C端效率提升1.93倍；epegRNA结构优化、RNaseH缺失与NC融合协同构建的N-ePPE3max，编辑效率达8.82%。
精准性提升：大豆源GmMLH1dn可完全消除编辑副产物，原生大豆GmU6C启动子使编辑效率提升至5.63%。
广谱性与安全性：多靶点验证N-ePPE3max效率最优，GmTIPS位点达39.59%；40个预测脱靶位点编辑频率均低于5.35%，脱靶风险极低。
育种应用：靶向GmALS2创制抗除草剂突变，毛状根编辑效率45.00%，稳定转化效率41.19%，成功获得22株抗氟酮磺隆钠的精准编辑T0代大豆。
研究结论
本研究成功突破大豆引导编辑效率瓶颈，构建了兼顾高编辑效率与高精准度的优化系统，明确物种特异性元件适配是提升编辑效果的关键；抗除草剂稳定株系的获得验证了该系统在大豆精准育种中的实用价值，为大豆基因功能解析与遗传改良提供了强大技术支撑。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.xplc.2026.101881
