近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜分子设计育种创新团队研发出新型植物基因研究工具——对目标DNA序列的邻近空间蛋白标记系统。该系统能够在活细胞内高效捕获与目标DNA序列动态结合的调控蛋白，为解析作物重要农艺性状的基因上游调控机制提供了关键技术手段。相关研究成果发表在《自然·植物（Nature Plants）》上。
基因的精准调控是作物重要性状形成的关键，如甘蓝类蔬菜的叶球和花球的发育调控，其核心在于转录因子等蛋白与DNA结合。这类互作“来去匆匆”，传统方法难以高效捕获。
科研团队创新性地将DNA结合蛋白dCas9与标记酶TurboID融合，构建了邻近空间蛋白标记系统系统。该系统可精准定位至基因组特定序列，并对附近结合的蛋白进行标记与富集鉴定，实现了对调控因子的“精准捕捉”。
利用该技术，科研团队在结球甘蓝、拟南芥和水稻中，对光温响应基因PIF4的启动子进行了系统性扫描，不仅验证了已知调控因子，还发现了若干新型转录因子，证明了邻近空间蛋白标记系统具有高灵敏度与跨物种适用性。该工具为在不同植物、组织和生长条件下高效解析目标基因上游调控网络提供了通用技术方案。
该研究得到国家农业科技重大项目、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目支持。（通讯员 陈旭）
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41477-025-02212-5
