生成式人工智能的飞速发展，使得基因组编辑核酸酶的“从头设计”成为可能，以OpenCRISPR-1为典型代表，不仅为自然演化形成的CRISPR系统提供了开源备选方案，更有效拓宽了技术应用的自由实施空间。但是，目前该类人工设计编辑系统在植物领域仍缺乏全面系统的功能验证。

近日，美国密苏里大学教授Bing Yang团队联合合作者在《生物技术通报》（aBIOTECH）发表了研究论文。该研究报道了在水稻中开发的、经单子叶植物优化的OpenCRISPR-1基因组编辑生态系统，并对其进行了系统性验证。

通过靶向水稻OsSWEET感病基因家族，研究者证明OpenCRISPR-1在水稻愈伤组织和稳定的T0代植株中均支持高效的多基因靶向编辑（复式编辑），突变频率最高可达100%。深度测序表明，OpenCRISPR-1的突变谱与化脓性链球菌Cas9（SpCas9）高度相似，有利于产生可预测的功能缺失等位基因，从而赋予水稻对白叶枯病的广谱抗性。

为构建完全开源的平台，研究者整合了AI设计的开放骨架sgRNA（OpsgRNA），该骨架在多个靶位点上均能保持极高的编辑效率。此外，通过工程化改造，作者开发了基于OpenCRISPR-1的引导编辑系统OpenPE6c，进一步扩展了该工具箱。在水稻原生质体中，OpenPE6展现出了与经典SpCas9-PE6c相当的精准编辑效率，同时显著减少了非精确副产物的产生，表明这种AI设计的核酸酶具有更高的保真度。

研究结果证实，OpenCRISPR-1是一个功能丰富、性能优异且公开获取的植物基因组高级工程平台，为全球精准作物育种的发展提供了一个透明的框架。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.abiote.2026.100054