AI设计基因编辑工具改造水稻,植株获得毁灭性病害抗性

最近，密苏里大学的研究人员培育出了抗白叶枯病的水稻新材料。白叶枯病是极具破坏力的病害，严重威胁全球最重要粮食作物之一—— 水稻。该成果有望为亚洲、非洲受病害肆虐、生计受到威胁的稻农带来帮助。

本研究由农业、食品与自然资源学院杨兵（Bing Yang）教授带领完成，为培育抗逆农作物开辟新思路，助力作物抵御各类农业胁迫。研究成果发表于《aBIOTECH》期刊。

杨兵表示：“白叶枯病会对水稻造成严重破坏，同时降低产量与品质，对于依靠水稻为生的农户而言是巨大难题。我们实验室从遗传层面解析白叶枯病菌与水稻的相互作用，以此寻找强化水稻自身防御能力的办法。”

培育抗性作物：距离田间应用仍需多步推进

想要让这项研究真正惠及农户，密苏里大学团队还需要将实验室材料的优良性状转移到商业化水稻品种当中；同时完成更多试验、应对监管审批流程，并寻找产业合作伙伴推动品种商业化。

距离农户能够种植这款新水稻可能还需要数年时间。杨兵认为这套技术思路同样可以拓展到玉米、大豆等其他作物。

杨兵同时任职于邦德生命科学中心，他谈到：“这项最新突破，为解决密苏里乃至全国农户面临的各类难题铺好了道路，不管是毁灭性植物病害，还是干旱、极端高温逆境。培育出抗逆能力更强的作物，能够帮助农户守住产量，提升农业系统韧性，从容应对愈发恶劣的种植环境。”

AI赋能开源基因编辑工具带来新机遇

本次研究的核心工具是OpenCRISPR‑1，一款由人工智能设计的基因编辑系统。

基因编辑技术可以对生物 DNA 进行定点改造，例如修改让植物易感病害的基因。OpenCRISPR‑1最初由加州生物技术公司Profluent开发，此前只在动物细胞中得到验证；杨兵团队将这套系统改造适配到水稻中使用。

杨兵说：“很多专利保护的基因编辑工具，商业化使用需要签署授权许可协议。而OpenCRISPR‑1属于开源工具，不管是科研还是农作物基因组编辑商业化都可以免费使用。这种开放性，让科研人员和企业拥有更大自由度，去挖掘遗传解决方案，培育具备优良农艺性状的作物新品种。”

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Ajay Gupta et al., AI-designed OpenCRISPR-1 enables efficient targeted mutagenesis and prime editing in rice, aBIOTECH (2026). DOI: 10.1016/j.abiote.2026.100054