在植物遗传育种研究中，基因调控因子的识别与功能解析一直是制约作物性状改良的瓶颈；这些调控蛋白虽然对作物生长发育、产量品质等重要性状的形成起着决定性作用，但其在细胞内的存在时间极短，动态变化快，传统研究手段难以有效捕捉和鉴定。这个技术难题长期困扰着植物分子育种领域的科研工作者。 为突破这一瓶颈，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经过深入研究，创新性地将DNA结合蛋白dCas9与标记酶TurboID进行融合，构建了邻近空间蛋白标记系统。该系统的核心原理是通过dCas9精准定位至基因组特定序列，随后利用TurboID对附近结合的蛋白进行实时标记与富集鉴定，从而实现对调控因子的精准捕捉。相比传统方法，这一技术具有更高的灵敏度和特异性，能够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分析。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，充分证明了该系统具有高灵敏度与跨物种适用性。这意味着该技术可以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。 这项技术突破具有重要的应用前景。通过精准解析目标基因的上游调控机制，育种工作者可以更加科学地选择育种靶点，设计育种方案，加快培育高产、优质、抗逆的新品种。特别是对于复杂农艺性状的改良，该技术提供了系统化的解决方案。有关研究成果已发表在国际顶级学术期刊《自然·植物》上，得到了国家农业科技重大项目、国家自然科学基金等多项资金支持。
这项科研成果再次证明了中国科学家基础研究和应用技术创新上的能力；在全球种业竞争日趋激烈的背景下，掌握核心关键技术对保障国家粮食安全至关重要。期待这项突破能够带动我国农业科技创新实现更多原创性突破，为保障粮食安全注入更多科技力量。