灵芝基因编辑新进展？看看这篇综述就知道啦！

2025年4月，广东省科学院微生物研究所食用菌研究发展中心胡惠萍团队在著名国际期刊Journal of Fungi（中科院二区，IF=4.0）发表综述性文章Gene Editing in Ganoderma lucidum: Development, Challenges, and Future Prospects^[1]。本文由胡惠萍正高级工程师为通讯作者，何诗淇为第一作者。本研究得了广东省农业农村厅“专项支持计划”项目（项目编号：NYQN2024016）、广东省科技专项基金项目（项目编号：210909154531306）、国家重点研发计划项目（项目编号：2023YFF1000801）和广东省科学技术发展计划项目（项目编号：2022GDASZH-2022010101）的资助。

作为药食同源真菌，灵芝具有巨大的潜在研究价值，其富含多糖，灵芝酸、三萜和甾醇等有效活性物质，能有效参与免疫调节、诱导细胞因子产生、抗过敏、抗辐射、抗肿瘤、抗炎、抗寄生虫、抗氧化等生物过程，在我国人类药物研发、疾病治疗以及养生保健领域占据着不可或缺的位置。因此，如何挖掘有效的功能基因以提高有益代谢物的产量已成为目前炙手可热的研究热点。

在过去的灵芝育种研究中，人们主要通过人工驯化育种、化学或物理诱变育种、杂交育种等传统灵芝育种技术进行基因功能挖掘与研究。然而，传统的育种技术在存在育种周期较长、诱变方向不可控、筛选突变子困难、育种过程复杂和对仪器设备要求较高等难题。为了培育具有高产、稳产、高质和抗逆等优良性状的灵芝，我们需要采用更为高效、特异而稳定的育种技术进行灵芝育种。

基因编辑技术的出现，使以上理想成为了现实。与传统育种相比，基因工程育种能大大缩短灵芝育种时间，加快灵芝育种进程，准确迅速地获得育种目标所需的理想性状。因此，随着基因编辑技术的发展，灵芝的育种步伐也在逐渐加快。

本综述主要阐述了基因编辑技术的基本概述及其在灵芝育种应用中的现状，主要包括了基因编辑系统的发展、优化及其在灵芝育种中的应用现状与挑战等。

综述主要内容：

1、基因编辑技术的发展：本章主要阐述了锌指核酸酶系统、类转录激活因子效应物核酸酶系统、CRISPR/Cas系统以及基于CRISPR/Cas系统开发的精准基因编辑工具的发展及现况

2、基因编辑技术目前的灵芝中的应用：本章主要阐述了自2017年基因编辑技术应用至灵芝开始，直至2025年为止，所有使用基因编辑技术对灵芝进行基因敲除方面的研究进展

3、基因编辑技术目前在食药用菌中所遇到的挑战与困难：本章主要阐述了由于遗传转化效率底、基因编辑效率低以及DNA修复精准度低，并按照目前现有的研究进展剖析遇到这些障碍的主要原因以及列出了目前针对这些问题进行的技术优化方法

4、针对灵芝基因编辑限制所提的优化策略：本章主要通过阐述如何在基因过表达和基因编辑方面进行技术优化。在基因沉默方面，可通过融合高保真Cas蛋白变体或其他Cas蛋白解除PAM的限制、优化密码子和核定位信号提高编辑效率以及转换遗传转化载体方式降低脱靶效应等；在基因过表达方面，可通过构建过表达载体（异源表达）或基因激活系统等提高基因表达量等。

研究意义：

本文拟在对现有的基因编辑技术进行了概括性描述，包括ZFNs和TALENs的发展与原理、CRISPR/Cas系统的分类、工作原理以及基于CRISPR/Cas系统新开发的碱基编辑系统和引导编辑系统等，同时阐述了CRISPR/Cas系统在灵芝中的应用、目前遇到的挑战及提出有利于突破基因编辑限制的相关优化策略。最后，我们根据目前的研究背景对未来的研究方向提出了创新的思路和独特的角度，为未来灵芝育种设计提供了科学依据和理论支持。

图 不同基因编辑技术的基本原理

参考文献：

1. He S, Liu Y, Zhang Z, Cai M, Hao Y, Hu H: Gene Editing in Ganoderma lucidum: Development, Challenges, and Future Prospects. Journal of Fungi 2025, 11(4).