近日，河南省農業科學院/神農種業實驗室張新友院士團隊突破花生遺傳轉化技術瓶頸，利用CRISPR/Cas9單堿基編輯技術率先實現了對花生基因的單堿基替換，創制出抗苯磺隆除草劑的花生新種質，這也是國際上首次關于利用該技術創制花生新種質的報道，為花生種質資源精準創新提供了新的途徑。該項研究成果以（《植物生物技術》，中科院一區TOP期刊，影響因子13.8）上發表。
據論文通訊作者張新友院士介紹，花生是我國主要油料和經濟作物，產量居全球首位，是國產植物油的重要來源和產區農民增收的重要渠道，對保障國家食用油安全和促進鄉村產業振興發揮著重要作用。花生田間雜草種類繁多，危害嚴重，雜草危害一般可造成花生減產5-20%，嚴重時達40-60%，必須使用除草劑予以控制，但是除草劑使用不當往往會對花生生長發育產生不良影響，因此培育抗除草劑花生新品種對于有效控制花生田雜草、降低除草劑藥害、促進花生規模化種植具有重要意義。自2016年科學家利用單堿基編輯技術在目標基因靶標位點的特定區域實現了C?G 到 T?A或A?T 到 G?C單堿基的精準替換，該技術已被成功應用于水稻、棉花和油菜等多種作物，受限于花生遺傳轉化效率低下、基因組結構復雜，目前未見花生在該方面的相關報道。
乙酰乳酸合成酶(ALS)是催化纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成起始步驟的關鍵酶，是目前世界上廣泛應用的50多種商用除草劑的作用靶標，噴施ALS類除草劑會降低ALS活性，導致上述氨基酸合成受阻，植物生長受到抑制引起死亡，但是ALS某些特定位點的氨基酸殘基改變引起植物對ALS類除草劑敏感度下降，從而產生對ALS類除草劑的抗性。異源四倍體花生中共有4個拷貝的ALS基因，該研究選擇AhALS2為突變靶標，構建了適合雙子葉植物的胞嘧啶堿基編輯載體，利用CRISPR/Cas9單堿基編輯技術對AhALS2基因的Pro197進行精準編輯，獲得了19個突變株系，包括P197S、P197F和P197N三種突變類型，并可穩定遺傳，單堿基編輯效率約為3.5%，未發現脫靶現象。在花生4-6葉期用田間推薦工作濃度的苯磺隆除草劑分別噴施野生型花生、基因編輯的T1和T2代花生，野生型花生于施藥后第8天出現藥害，15天后徹底死亡，而堿基編輯花生生長不受影響，即使在濃度增加至30 mg ai/L(6倍田間推薦工作濃度)條件下仍能健康生長。該研究不僅首次對單堿基編輯在花生中的應用進行了成功的嘗試，為花生功能基因研究提供了新方法，同時為培育抗除草劑花生品種創制了新種質。
該研究在河南省農業科學院/神農種業實驗室完成，得到了國家重點研發計劃（2022YFD1200400）、河南省重大科技專項（201300111000, 221100110300）、國家花生產業技術體系（CARS-13）和河南省花生產業技術體系（S2012-5）等項目的資助。
