植物中基于纳米材料的基因递送：即将到来的基因革命？

突出

转基因允许将有益性状（如抗虫害和改善营养）引入作物，从而有助于满足全球粮食需求并提高农业复原力。

农杆菌介导的转化和生物列表学等传统方法面临效率低、组织损伤和不可预测的基因整合等问题，这些问题限制了其有效性。

纳米颗粒通过克服植物细胞壁障碍来提高基因递送效率和精度。将纳米技术与 CRISPR/Cas 和组织培养方法相结合，可以显著推进植物基因工程。

纳米基因递送可以靶向细胞核、叶绿体和线粒体基因组，而不会造成明显的组织损伤，从而提高基因修饰的精度和有效性。

摘要

植物基因工程中的常规基因递送方法，如电穿孔和农杆菌介导的转化，面临物种依赖性、效率低、成本高以及不希望的 DNA 整合到宿主基因组等限制。将纳米技术与现有的分子技术相结合提供了一个有前途的解决方案。纳米载体可以通过穿透生物屏障并保护货物免受降解来精确靶向组织、细胞和细胞器。基于纳米载体的基因递送方法解决了附带损伤和 DNA 整合效率低下等挑战，并为开发具有所需性状的作物铺平了道路。未来的研究应优化纳米载体以实现高效和精确的基因递送，同时最大限度地减少脱靶效应。可持续、具有成本效益的材料可以增强大规模农业应用，从而彻、底改变作物生产，促进全球粮食安全并推进可持续实践。

原标题：Nanomaterial-based gene delivery in plants: an upcoming genetic revolution? DOI: 10.1016/j.tplants.2025.04.012

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