小麦为全球人口提供主粮，小麦增产可缓解人口增长带来的粮食危机。氮元素作为植物生长发育所必需的一类营养元素，是制约农作物产量的重要因素。对作物氮素利用关键调控基因进行靶向编辑，是改良作物产量的有效策略。前期研究发现，水稻ARE1基因是调控氮素利用效率和产量的关键基因。ARE1基因在植物中高度保守，研究人员推测，对其他作物中ARE1基因的同源基因进行靶向编辑，有望获得氮高效材料。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员左建儒研究组、高彩霞研究组、李俊明研究组与中科院成都生物研究所研究员王涛研究组合作，利用基因组编辑技术，对ARE1基因在小麦中的同源基因进行了定点编辑，获得了TaARE1基因不同变异的系列小麦are1材料。研究人员发现，TaARE1基因参与调控了小麦的耐低氮性。为明确TaARE1基因对小麦产量的影响，研究人员连续多年开展了田间小区试验。与对照材料相比，Taare1编辑材料具有明显的晚衰表型，其主穗粒数和氮素利用效率均显着增加。相应地，Taare1编辑材料的产量显着增加，且在低氮生长条件下的增产效果更明显（图A-D）。该研究表明，靶向编辑ARE1同源基因是改良作物氮素利用效率和产量的有效方法。(生物谷Bioon.com）