【摘 要】
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随着CRISPR基因编辑技术的出现，几乎在任何动植物细胞基因组的特定目标位点，DNA大片段的“无缝”插入或替换，均可在CRISPR核酸酶产生双链切口后，在供体DNA存在的情况下，诱导同源定向修复来实现。目前，这种基于同源重组的CRISPR精准基因编辑在农作物基因功能分析和新技术育种中正发挥着越来越重要的作用。围绕在植物细胞中高效实现同源重组介导的CRISPR精准编辑这一目标，简述CRISPR精准编
【机 构】
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广东省农业科学院农业生物基因研究中心/广东省农作物种质资源保存与利用重点实验室
【基金项目】
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广东省基础与应用基础研究区域联合基金-重点项目（2019B515120061）； 广东省重点领域研发计划项目（2018B020202006）； 广东省农业科学院学科团队建设项目（202131TD）； 广东省科技计划项目（2020B121201013）；
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随着CRISPR基因编辑技术的出现，几乎在任何动植物细胞基因组的特定目标位点，DNA大片段的“无缝”插入或替换，均可在CRISPR核酸酶产生双链切口后，在供体DNA存在的情况下，诱导同源定向修复来实现。目前，这种基于同源重组的CRISPR精准基因编辑在农作物基因功能分析和新技术育种中正发挥着越来越重要的作用。围绕在植物细胞中高效实现同源重组介导的CRISPR精准编辑这一目标，简述CRISPR精准编辑依赖的二种主要的基于同源重组的细胞修复机制，即合成依赖的链退火修复机制和非同源末端连接辅助的单链退火修复机制；在此基础上，详述产生DNA双链切口并诱导同源重组定向修复的CRISPR核酸酶和供体DNA/RNA，主要包括Cas9/12及其融合蛋白，sgRNA/crRNA及其修饰物，供体DNA/RNA及其修饰物；进而，总结在植物遗传转化中为保障DNA双链切口和供体DNA/RNA发生的时空一致性以提高同源重组效率，而通常采用的CRISPR组分及供体DNA/RNA细胞递送方式。最后，从功能基因组学研究和农作物新技术育种等方面，展望基于同源重组的CRISPR精准基因编辑技术的应用前景。
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