科學家們利用CRISPR/Cas9技術開發並研究了能抵抗收穫前發芽的基因編輯大麥。在收穫季節前的一場意外的雨之後，農民可能會面臨大麥不合時宜地發芽這一不可預測的問題。發芽的大麥的市場價格大大降低，給農民和企業帶來了經濟負擔。氣候變化的加劇也沒有使這種情況得到改善。
因此，收穫前發芽的問題讓農業研究人員忙了很久。收穫前發芽可以通過基因操作延長穀物的“休眠期”來避免。然而，這種休眠會幹擾麥芽生產，也會導致播種時發芽不均勻。因此，平衡這些問題對於高質量的大麥生產是必要的。
現在，由日本岡山大學副教授Hiroshi Hisano博士領導的一個科學家團隊為這個古老的問題提供了一個解決方案。為了獲得“完美”的大麥，他們尋求最新的基因操作技術–基於CRISPR/Cas9的基因編輯。談到他們追求完美大麥的動機時， Hisano博士說：“我們認識到有必要對作物進行戰略性操作，以應對穩步加劇的氣候變化的影響。由於我們的合作研究小組已經發展了大麥精確基因組編輯的專業知識，我們決定最初採用同樣的方法。此外，以前的研究已經確定了大麥中特定的穀物和種子休眠基因，稱為Qsd1和Qsd2。因此，我們的操作方式相當明確。”他們的發現已作為研究文章發表在《植物生物技術雜誌》上。
為了獲得感興趣的大麥，Hisano博士和他的團隊使用CRISPR/Cas9靶向誘變對“Golden Promise”大麥的樣本進行遺傳操作，使其成為單突變體（qsd1，或qsd2），或雙突變體（qsd1和qsd2）。然後，他們繼續對所有突變體和非突變體樣本進行發芽試驗。
隨後，與非突變體相比，他們對突變體獲得的結果非常有趣。所有的突變體都顯示出發芽延遲，但也有突變體特有的或條件性的特性。3%的過氧化氫處理促進了突變體的發芽；將所有突變體暴露在低溫下，很大程度上促進了發芽，表明突變體的穀粒沒有死亡，而是休眠了更長時間。單個突變體的qsd1突變部分減少了長粒休眠，這是由於qsd2的原因；而且qsd2突變體可以在黑暗中發芽，但不能在光下發芽。另外，所有的突變體都顯示出赤霉酸的積累，與觀察到的發芽延遲的條件一致。值得注意的是，這種赤霉酸的積累本身並不能維持穀物的長期休眠，而後者對高質量的大麥生產非常重要。
研究人員欣喜若狂，因為他們在植物生物技術方面的努力獲得了成功。Hisano博士感嘆道：“我們可以利用CRISPR/Cas9技術成功地生產出抗收穫前發芽的突變大麥。同時，我們的研究不僅明確了qsd1和qsd2在穀物發芽或休眠中的作用，而且還確定了qsd2發揮了更重要的作用。”
總的來說，這項研究是目前和未來作物改良研究的一個里程碑，使用像CRISPR/Cas9提供的高效基因操作。研究人員希望，他們有可能利用其增強的生物技術，解決人類目前在全世界面臨的糧食和環境問題。