CRISPR/Cas9系统是来自细菌和古细菌中的一种免疫系统,通过一段RNA的介导,就可以完成对外源DNA的切割。这样的特性被用来改造为强大的核酸内切工具酶系统,相比锌指核酸内切酶和TALEN,它设计简单、耗时少、花费低等特点,使其一经发现便备受瞩目。自从2013年Cas9系统成功在作物中表达成功,越来越多的物种得到证实。但是这个过程中,由于对Cas9系统分子机制认识的不足和Cas9系统在某些物种中很高的编辑效率导致很多的脱靶现象并没有引起太多的关注。我们通过分别构建针对单子叶的水稻Os XAT基因和双子叶毛白杨木质素合成相关酶基因的Cas9系统单个靶位点载体与3个靶位点载体,然后分别转化水稻愈伤和毛果杨的叶片,得到抗性转化苗,对检测结果比对发现,单子叶的水稻中的基因打靶效率高达76.9%,而在双子叶的毛白杨中,单靶点的载体转化后没有检测到有效的基因修饰,而3个靶位点的载体在转化后得到25%的阳性苗。而且在毛白杨的单靶点转化载体中,有针对双子叶植物的启动子,也有和水稻相同的针对单子叶植物的启动子,但都是没能在毛白杨中检测到目的基因的突变。(1)通过对单子叶水稻和双子叶毛白杨打靶效率的对比,发现Cas9系统对于不同的物种,具有较大差异的基因编辑效率,为了很好的得到所需突变体植株,需要对所用Cas9蛋白载体进行优化,在脱靶现象严重的双子叶植物中需要运用多靶点载体。(2)通过比对不同Cas9蛋白启动子在毛白杨中的打靶效率,对木本植物毛白杨来说,单靶点的CRISPR/Cas9系统在没有进一步优化时,不能在该植物组织中表达成功。(3)通过比对不同靶点的CRISPR/Cas9系统,对于木本植物毛白杨,多个(最好大于3个)靶点的载体是可以完成打靶目标的。