近日，浙江农林大学桂金山教授团队在国际知名期刊《Plant Communications》上发表了题为“Streamlined multiplex CRISPR editing of receptor-like kinases inPopulusvia cell suspension transformation”（《通过细胞悬浮系转化实现杨树受体激酶的高效多重CRISPR编辑》）的研究论文。该研究成功建立了一种基于叶片直接诱导悬浮细胞的高效CRISPR基因编辑平台，突破杨树高通量多基因编辑的技术瓶颈，实现了受体激酶（RLKs）大规模突变体库的快速构建，为林木功能基因组学研究和分子育种提供强有力的技术支撑。

植物受体激酶（RLKs）是一类重要的膜蛋白，包含胞外域、跨膜域和胞内激酶域，参与调控多种生物学过程。在杨树中，近200个RLK基因在木质部高表达，暗示其在木材形成中可能起重要作用。然而，由于该家族基因高度冗余，加之传统遗传转化方法效率低、周期长，多年来系统研究进展缓慢。该团队创新性地开发出一套由杨树叶片直接诱导悬浮细胞的新型培养体系，有效克服了传统悬浮细胞和叶盘/茎段转化中的多个技术局限，极大提高了转化效率和通量。基于这一系统，团队构建了52个多重CRISPR/Cas9编辑载体，4个载体一组，每个载体携带4个sgRNA表达单元。通过混合载体转化策略，在T₀代获得4093株阳性转化植株，覆盖182个RLK基因，编辑效率72.3%，其中纯合编辑效率达37.3%。该系统成功创制了从单基因到五基因突变的不同组合类型突变体，为解析冗余基因功能提供了关键材料。研究进一步对REX1、REX2、REX3三个旁系同源基因的单突、双突和三突进行表型鉴定，仅发现三突植株表型明显，如植株矮化、导管塌陷等，表明这些基因在杨树木质部发育中存在功能冗余。该研究首次将悬浮细胞培养与混合载体文库转化技术相结合，建立了适用于林木的高通量多基因编辑平台，不仅极大提升了基因功能研究的效率，也为杨树分子设计育种开辟了新途径。

浙江农林大学硕士研究生罗剑波、张颖、龚子剑与中国科学院分子植物科学卓越创新中心曹树民博士为论文共同第一作者，桂金山教授为通讯作者。该研究获国家自然科学基金优秀青年基金、科技创新2030-重大项目和浙江农林大学科研启动基金等项目资助。

（林业与生物技术学院 桂金山）