近日，我院张新友院士团队在植物学知名期刊《Plant Physiology》（中科院1区，IF₂₀₂₅ = 6.9）在线发表了题为“Development of herbicide-resistant peanut via prime editing and optimization of editing efficiency”的研究论文，成功利用引导编辑技术创制了抗除草剂花生种质资源，这也是引导编辑技术首次在花生中成功应用的案例。

花生是全球重要的油料和经济作物，在我国农业经济中占有重要地位。田间杂草是制约花生高产稳产的主要生物胁迫之一，化学除草是目前最为高效的杂草防控手段。然而，迄今国内外尚无商业化抗除草剂花生品种及配套的除草剂产品，这在一定程度上限制了花生生产过程中杂草防控的效率与效益，制约了花生产业的健康发展。因此，培育适合我国农业生产需求的抗除草剂花生新种质（品种），对于提升花生生产技术水平、保障国家粮油安全具有重要意义。

引导编辑器（prime editor，PE）可在基因组靶标处实现任意单碱基的自由转换和indel突变，是一种功能强大的基因编辑工具。然而，由于PE在植物中的编辑效率偏低，尽管通过不同策略可优化提升植物引导编辑系统的效率，但依然存在位点偏好性强、普适性差等不足，并且大多数优化集中在水稻和玉米等二倍体植物中，在四倍作物体花生中尚未见报道。因此，开发高效、稳定、尤其适用于花生等多倍体植物的引导编辑系统仍是研究的难点和热点。研究团队以AhALS2基因W574位点为靶标，利用引导编辑器在目标位点精准引入G:C至T:A碱基对替换，编辑效率为0.1%；获得的AhALS2基因W574L突变株系对五类ALS抑制剂类除草剂均具有显著抗性，且主要农艺性状不受影响，为今后培育具有多种除草剂抗性的花生新品种提供了重要种质资源。为提高引导编辑器在花生中的编辑效率，作者采用花生内源性启动子EF1-1驱动编辑蛋白，同时优化了引导编辑向导RNA的结构和表达量，成功将编辑器在W574位点的编辑效率提高至2.9倍。该研究首次将引导编辑器应用于花生新种质创制，并初步探索了提升其编辑效率的方法，为该类工具在花生中的推广应用奠定了基础。

引导编辑介导的单碱基替换赋予花生广谱除草剂抗性

我院博士后薛璐璐为论文第一作者，张新友院士为论文通讯作者，石磊研究员为共同通讯作者，研究得到了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，近年在花生基因编辑体系优化及应用领域取得了一系列进展，研究成果相继发表在Plant Physiology（2026）、Plant Biotechnology Journal（2023，2025）、Journal of Integrative Plant Biology（2025）等高水平学术期刊上。