红藻是一种重要的经济大型藻类，是中国、日本、韩国等国家的主要大型藻类栽培品种之一。红藻所属的红藻作为光合生物进化的关键节点，被视为研究大型藻类基础生物学的潜在模式物种。

然而，由于新红豆基因组复杂，GC含量极高，且基因表达调控机制不明确，对遗传育种和反向遗传学研究至关重要的基因编辑却很难实现。

近日，中国科学院海洋研究所王光策研究员团队在大型经济藻类反向遗传学研究中取得重要进展，实现了条斑紫菜的基因编辑，为大型经济藻类的分子设计育种奠定了基础。

科研人员根据Neopyropia的生活史制定了基因编辑策略，优化了CRISPR/Cas系统，引入来自猪病的自切割肽基因，连接选择标记基因与CRISPR相关蛋白9(Cas9)，使Cas9在潮霉素耐受菌株中高表达。

同时，他们首次鉴定并克隆了Neopyropia的U6基因及其启动子，该基因可被RNA聚合酶Ⅲ识别，从而启动小核RNA的转录，研究人员利用该基因表达载体表达gRNA，为基于CRISPR/Cas系统的Neopyropia基因编辑打下了坚实的基础。

研究团队还实现了Neopyropia中目标基因的精准敲除，获得了一系列具有潜在育种应用的基因组编辑菌株，其中纯合突变株占9.6%。

“基因编辑技术的建立为条斑紫菜的反向遗传学研究奠定了基础。”该研究的通讯作者之一谢秀博士说，“它不仅将推动条斑紫菜成为大型藻类基础生物学研究的模式物种，也将为条斑紫菜的分子设计育种提供重要工具。”