植物育种中，基因调控因子的识别一直是难题；这些调控蛋白虽然对作物生长、产量和品质至关重要，但在细胞内存在时间短、变化快，传统方法难以有效捕捉。 为解决这个问题，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。该系统通过dCas9精准定位至基因组特定序列，再利用TurboID对附近结合的蛋白进行实时标记与富集鉴定，从而精准捕捉调控因子。相比传统方法，这个技术灵敏度和特异性更高，能在活细胞的真实生理环境中进行检测。 科研团队在多个物种中进行了系统验证。以光温响应基因PIF4的启动子为研究对象，他们在结球甘蓝、拟南芥和水稻中分别进行了深入扫描。研究不仅验证了已知的调控因子，还发现了若干新型转录因子，充分证明了该系统的高灵敏度与跨物种适用性。这意味着该技术可广泛应用于不同植物、不同组织和不同生长条件下的基因调控网络解析。 此项研究成果已发表在国际顶级学术期刊《自然·植物》上，获得了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多项支持。这一技术工具为植物育种工作者提供了通用的技术方案，有助于加快对作物重要农艺性状遗传基础的理解。 从应用前景看，邻近空间蛋白标记系统的建立将提升我国在植物基因功能研究中的技术水平。通过更精准地识别和解析基因调控网络，科研人员可以更有针对性地进行种质创新和品种改良，为培育高产、优质、抗逆的新品种奠定科学基础。这对保障国家粮食安全、推进农业现代化很重要。
在全球粮食安全挑战加剧的背景下，这项源自中国实验室的原创技术填补了基础研究空白，体现出从分子层面破解农业生产瓶颈的可能性。随着该工具在更多作物中的应用，有望重新定义现代农业生物技术的发展路径，为保障国家粮食安全注入新的科技动能。