CRISPR技术在近几年日新月异，已经成了精准农业和现代植物分子生物学研究必须的手段。其高效、特异、精确和安全性给现代农业发展、设计育种等带来革命性影响。
PlantCommunication杂志于7月23日全文发表来自FlorianVeillet等人带来的题为“PrecisionbreedingmaderealwithCRISPR:illustrationthroughgeneticresistancetopathogens”的综述。该综述非常详尽介绍了目前植物使用的多种CRISPR系统及其运用的PAM识别和相应的基因编辑范围。并且以植物病理学为例，总结了CRISPR已经取得的一些应用例子，并且展望了未来CRISPR将要取得的应用成果。另外作者对抗病基因R基因和易感基因S基因精准基因编辑工程提出了新的设想。
//导读
文章除了讨论具体的CRISPR技术，作者也讨论了基于这些技术在植物抗病领域的应用。包括通过多种方式对核结合富亮氨酸重复蛋白（NLR）进行修饰以增强对特定效应器或者更广谱病原菌的识别方式。作者也对未来抗病领域运用CRISPR基因编辑技术改良作物品种需要防范的风险和前景做了深入探讨，既用了在稻瘟病、小麦叶片铁锈病单碱基编辑的成功例子，也提出未来在植物抗病机理研究上有了更为深入的理解后利用原生编辑、碱基编辑及获得性抗性突变体筛选的方法，在不影响植物其他农艺性状的条件下进行设计育种。作者认为，目前的DNA递送方式（农杆菌转化、基因枪等）都有许多限制和副产物效应，如果躲避或者发展新的DNA递送方式才能真正释放CRISPR技术的全部潜力。
该篇综述的全文内容如下：
//摘要
自从发现原核生物的免疫系统及其在真核生物基因编辑的作用，CRISPR技术改变了植物研究和精准农业。CRISPR的工具箱能有效产生植物的抗病性，增加农业的活力和减少化学药物的使用。这些对于现代农业和公众健康都带来深远影响。在这个综述，我们提供了大量CRISPR技术最近突破。我们展现了如何每一个CRISPR工具可以作为农业生产的运用。也为可持续农业提供新的工具箱。
shortsummary
CRISPR介导的精准农业提供给研究者和育种工作者多种编辑基因组的可能。运用这些基因编辑工具可以提高植物病原菌互作促进抗病作物的可持续农业发展。
//引言
气候的变化加剧了不断增长的人口和食物的矛盾。全球约8亿人，特别是亚洲和非洲，会遭受饥饿和营养不良的侵蚀。如今的农业科学研究局限于很小范围的植物品种，一些是地理位置的关系，远离他们的驯化地区。高密度劳动和时间成本需要花在植物适应新的环境和食物的有效性。植物基因组工程的发展打开了精准农业新的道路，既包括提高精英物种的改良和新野生种的分子驯化。
植物病原体，包括细菌，真菌和病毒，持续的造成经济损失和食品安全威胁。病原体依赖多种策略绕过植物免疫。举例说明，他们产生效应子作为分子武器对植物细胞内外产生作用，针对多种不同的宿主蛋白，影响细胞过程，促进感染。
植物依赖一套非常先进的免疫手段保护自身免遭病原体侵染。关键的是一大批识别病原菌特定蛋白的“军火库”受体，识别宿主信号介导的侵染模式。侵染模式受体主要属于2个大类：细胞表面受体包括类受体蛋白和类受体激酶和细胞内受体（大量属于核酸结合富亮氨酸重复蛋白）。当这些NLR识别细胞内效应子，类受体蛋白和类受体激酶感知微生物相关的分子模式（MAMPs）和宿主细胞由于抵抗病原体攻击导致的损伤产生的损伤相关分子模式（DAMPs）细胞外效应子。
大多数抗病基因R基因是编码富亮氨酸重复蛋白的免疫受体。另一个植物抗病成功的策略是依赖于多种植物易感基因S基因的突变。基于此，病原体无法完成浸染的循环过程，最终导致植物抗病性。当然，传统抗性育种可以取得很大的成功，但是他可能会被多种不断进化的病原体快速绕过由于单个R基因富裕的抗性。因此，对于R基因和S基因的精准基因编辑工程对于培育具有遗传抗性的农作物非常重要，而且这些方法可以限制化学农药等对环境的冲击。跨品种的复制突变也可以规避与经典育种相关的连带关系。
在过去的几年内，基因编辑工具随着RNA介导的核酸酶快速发展。直到现在，基因编辑广泛使用于受经典CRISPR-Cas9系统剪切的目标片段的双链DNA错配修复产生的错义突变位点。比如，这种策略通过敲除抗霉菌(Mlo)的S基因，获得了抗白粉病的番茄，而水稻稻瘟病抗性的增加由于转录因子OsERF的功能丧失。然而，许多的性状是由于单个或者多个核苷酸替换，特别是植物病原体的互作，在共同进化中发挥双重作用。一方面选择压力既有利于病原体效应器的突变以逃避植物的识别，但也有免疫受体的突变会恢复对病原体的感知能力。因此，基因组编辑工具对于广谱抗性的获得性功能突变介导精确和预测的突变具有非常高的价值。特别值得
