近日，我院张新友院士团队在国际知名学术期刊Plant Biotechnology Journal （IF 2024=10.5，中科院生物学一区，JCR5%）上发表了题为“Development of novel transgene-free high-oleic peanuts through CRISPR-Cas9 mediated gene editing of two AhFAD2 homologues”的研究论文，利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除花生AhFAD2基因，创制出不含外源基因的高油酸花生新种质，为花生新种质创制及对现有主栽品种精准改良提供了新途径。

      花生富含不饱和脂肪酸油酸和亚油酸，两者约占花生脂肪酸含量的80%，两者的相对比例对花生及其制品的品质和理化特性具有重要影响。在普通花生品种中油酸约为42%，亚油酸约为37%。所谓高油酸花生是指籽仁中油酸含量超过75%或油酸、亚油酸比值大于10的花生。油酸比亚油酸具有更高的营养价值和更稳定的化学性质，高油酸花生及制品不易氧化及酸败，货架期更长, 并且能够选择性地降低人体血液中低密度脂蛋白（LDL）的含量，因此具有保健功能。到目前为止，没有发现原产于我国的高油酸花生种质资源，当前市场上高油酸花生品种的初始供体亲本均来自于国外农业公司，其遗传背景比较单一，存在一些不良农艺性状，另外随着大国博弈的加剧以及种业竞争的日趋激烈，市场风险逐步加剧，亟需培育新的具有自主知识产权和优异农艺性状的高油酸花生突变体，厚植我国高油酸花生育种的种质基础。

      以我院培育的花生主栽品种豫花9326为受体，选择花生AhFAD2-1为敲除靶标，构建了适合双子叶植物的基因编辑载体，采用基因枪轰击法对花生进行遗传转化，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除AhFAD2-1基因。最终获得了13个突变株系，其中11个株系产生了预期靶标突变，基因编辑效率为82%。基于MGISEQ-2000平台进行了20×的全基因组测序，分析编辑后代和野生型的SNPs和InDels，结果显示没有发生脱靶突变。通过与基因编辑载体序列比对，在15株T3后代中鉴定到3个株系后代无外源载体序列，并对这3个株系的T4后代进一步进行了全基因组测序，再次确认了无外源载体序列。AhFAD2-1A/B基因编辑植株与受体亲本豫花9326相比没有形态上的差异，其油酸含量由豫花9326的36.92%提高至80.59-83.75%，亚油酸含量由39.75%下降至2.84-3.84%，同时棕榈酸含量由豫花9326的13.69%下降至6.77-7.27%，含油量和蛋白含量没有变化。

       该研究首次报道了通过基因编辑技术成功获得了不含外源序列的花生高油酸突变体，为花生种质资源创制和对现有主栽品种快速精准改良提供了新方法。

       石磊副研究员为论文第一作者，张新友院士为通讯作者，华中农业大学金双侠教授为该研究提供了指导。该研究得到了国家重点研发计划（2022YFD1200400）、河南省重大科技专项（201300111000, 221100110300）、国家花生产业技术体系（CARS-13）和河南省花生产业技术体系（S2012-5）等项目的资助。

      我院花生遗传育种团队通过多年努力突破了花生遗传转化技术瓶颈，近年来在花生基因编辑应用领域取得了一系列进展，研究成果相继发表在Plant Biotechnology Journal （2023，2025）、Journal of Integrative Plant Biology（2025）等高水平学术期刊上。

      文章连接： http://doi.org/10.1111/pbi.70256