【核心提示】：中国科学院微生物研究所董彩虹研究员团队基于前期开发的蛹虫草AMA1无痕基因编辑系统，成功构建了OmniEdit一体化多功能基因组精准编辑平台。该平台在食用菌模式物种蛹虫草中首次实现了精准单碱基替换、原位荧光蛋白标记、大片段基因簇删除、uORF翻译调控编辑及一步法双基因敲除五项关键任务，标志着食用菌遗传操作从单一基因敲除迈入多靶点、多类型的精准编辑新阶段。该研究为蛹虫草及食用菌基因功能研究、代谢工程和分子育种提供了重要技术支撑。

植物中已发展出碱基编辑、引导编辑、uORF调控编辑等多种精细化工具，并广泛应用于水稻、玉米、番茄等作物的性状改良、抗病育种和功能基因研究。相比之下，食用菌领域基因编辑技术进展缓慢，仍停留在“能否敲除一个基因”的初级阶段。

近日，中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用全国重点实验董彩虹研究员团队，在基于前期开发的蛹虫草AMA1无痕基因编辑系统的基础上，成功构建了OmniEdit一体化多功能基因组精准编辑平台，并在蛹虫草中成功实现了以下五项关键编辑任务：

精准点突变：首次在蛹虫草中实现CRISPR介导的精准单碱基替换，效率达4–5%，填补在食用菌领域精准实现点突变的空白；

原位荧光蛋白标记：实现目标蛋白-荧光蛋白融合表达及亚细胞定位的观察，效率高于传统的同源重组方法；

大片段删除：成功精准敲除长达~26 kb的完整次级代谢生物合成基因簇，效率约10%，为功能冗余解析与代谢流重塑提供了利器；

uORF翻译调控编辑：首次在大型真菌中通过编辑上游开放阅读框（uORF），为后续在不改变编码序列的前提下定量调控基因翻译效率、精细调谐蛋白表达水平提供了借鉴；

一步法双基因敲除：通过共转化实现了高效的多基因同时敲除，为解析基因家族功能冗余、重构复杂代谢网络提供了强有力的工具。图1 OmniEdit平台介导的精准遗传修饰示意图

OmniEdit平台的建立，标志着蛹虫草遗传操作从单一基因的遗传操作迈入多靶点、多类型的精准编辑新阶段。该研究为蛹虫草基因功能和代谢工程研究及优良菌株的设计提供了技术支撑，也为其他食用菌的基因工程提供了借鉴。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.synbio.2026.04.015

Tips

感谢中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室刘钢研究员提供的质粒；该研究得到国家自然科学基金32272786和中国科学院微生物研究所自主部署项目的资助。

供稿：中国科学院微生物研究所董彩虹研究员