2021年11月15日，贵州大学绿色农药与农业生物工程国家重点实验室培育基地/教育部重点实验室2019级博士研究生连磊以共同第一作者在Nature 子刊《Nature Plant 》上发表文章，报道了一种“基因敲高”的新策略（详见https://www.nature.com/articles/s41477-021-01019-4）。

该项研究分别在PPO1和HPPD附近找到了高表达基因CP12和Ubiquitin2，并设计构建了（下图左）双靶点CRISPR载体，对水稻愈伤进行大规模转化，成功地在水稻植株中创制了两种不同且可以稳定遗传的基因组结构变异。在被成功编辑的水稻植株中，CP12基因的启动子驱动PPO1基因的表达，Ubiquitin2基因的启动子驱动HPPD基因的表达，从而大幅“敲高”了水稻内源PPO1和HPPD基因，使水稻植株表现出预期的抗除草剂性状（下图右）。该策略有望为水稻田杂草防控提供更加高效的解决方案，还有望成为基因编辑技术在动植物育种上应用的新领域。研究成果以“A donor-DNA-free CRISPR/Cas-based approach to gene knock-up in rice”为题发表。

贵州大学2019级博士生连磊、中国农业大学植保学院2021届毕业生芦钰硕士、清原王继尧博士、陈波博士、莫苏东博士为本文的共同第一作者。通讯作者为我校宋宝安教授、中国科学院分子植物科学卓越创新中心朱健康教授、青岛清原化合物有限公司李华荣博士和中国农业大学姜临建副教授。

该研究得到了青岛清原化合物有限公司和国家自然科学基金的资助。