RISPR/Cas9 是目前应用最为广泛的基因组编辑技术，已在作物基因功能研究以及品种改良中取得了巨大的成功。常规植物基因组编辑手段多通过农杆菌或基因枪的方法将CRISPR/Cas9 DNA表达框转入并整合到植物基因组中，进而发挥功能对目的基因进行编辑。但是这些方法多存在一定不足，如较高的潜在脱靶效应，易出现嵌合体，需通过后代分离方可获得无 CRISPR/Cas9 DNA 植物突变体。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组之前通过瞬时表达 CRISPR/Cas9 的 DNA 或 RNA 的方式对小麦基因组编辑技术进行了改进，大大降低了外源 DNA 的整合几率。但是，CRISPR/Cas9 DNA 进入到细胞以后仍然有一定可能也会降解产生小的 DNA 片段整合到基因组中，并且小片段的DNA插入很难通过 PCR 或 Southern 等分子技术方法检测到。  

　　此研究通过将 CRISPR/Cas9 蛋白和 gRNA 在体外组装成核糖核蛋白复合体 (RNP)，再利用基因枪法将 CRISPR/Cas9 RNP 转入小麦细胞中，在两个六倍体小麦品种中分别对两个不同基因 tagw2 和 tagasr7 进行了定点编辑，成功地在小麦中建立了全程无外源 DNA 的基因组编辑体系。研究结果还表明，相比于 CRISPR/Cas9 的 DNA 或 RNA 瞬时表达体系，CRISPR/Cas9 的 RNP 可以明显降低脱靶效应。这种 DNA-free 的基因组编辑方法具有精准、特异、简单易行、成本低廉的优势，并且成功避免了外源DNA片段整合到基因组中的潜在风险。这一利用 CRISPR/Cas9 RNP 实现小麦基因组编辑的方法有助于最大程度的减少监管，建立起精准、生物安全的新一代育种技术体系，加快作物基因组编辑育种产业化进程。  

　　该研究成果于2017年1月18日在线发表于 Nature Communications 杂志上 (DOI: 10.1038/ncomms14261)。高彩霞研究组博士生梁振和副研究员陈坤玲为该论文的并列第一作者。相关研究得到科技部、中科院、农业部以及国家自然基金委的资助。