摘 要
基因编辑技术作为现代农业生物技术的重要分支，对农作物品质改良具有革命性的影响。本文首先概述了基因编辑技术的定义、原理，并对比分析了CRISPR/Cas9、TALENs和ZFNs等常见技术的优缺点。随后，深入探讨了基因编辑技术在改善农作物营养成分、感官品质、抗病性和抗逆性，以及提高作物生育力和产量方面的应用，展示了基因编辑技术在精准改良作物性状方面的巨大潜力。文章进一步讨论了基因编辑技术的策略与方法，包括目标基因的选择与功能验证、提高编辑精确性与效率的策略，以及基因编辑技术的创新应用。特别强调了新型基因编辑工具的开发、多基因编辑系统的构建，以及基因编辑与分子标记辅助选择的整合策略。最后，文章对基因编辑技术的未来发展进行了展望，包括伦理与法规的挑战、在农业可持续发展中的角色、跨学科合作的推动作用，以及基因编辑技术在全球作物改良中的潜在影响。
关键词：基因编辑技术；农作物改良；营养成分；抗病抗逆性
RESEARCH ON GENE EDITING TECHNOLOGY FOR IMPROVING CROP QUALITY
ABSTRACT
As an important branch of modern agricultural biotechnology, gene editing technology has a revolutionary impact on crop quality improvement. This paper first summarizes the definition and principle of gene editing technology, and compares and analyzes the advantages and disadvantages of CRISPR/Cas9, TALENs and ZFNs. Subsequently, the application of gene editing technology in improving crop nutrition, sensory quality, disease resistance and stress resistance, as well as improving crop fertility and yield was discussed in depth, demonstrating the great potential of gene editing technology in accurately improving crop traits. This paper further discusses the strategies and methods of gene editing technology, including the selection and function verification of target genes, strategies to improve editing accuracy and efficiency, and innovative applications of gene editing technology. Special emphasis is placed on the development of novel gene editing tools, the construction of multi-gene editing systems, and the integration strategy of gene editing and molecular marker-assisted selection. Finally, the paper looks at the future development of gene editing technology, including ethical and regulatory challenges, the role of sustainable agricultural development, the promotion of interdisciplinary collaboration, and the potential impact of gene editing technology in global crop improvement.
KEY WORDS：gene editing technology; Crop improvement; Nutrient composition; Disease resistance and stress resistance
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 3
1.1 研究背景及意义 3
1.2 国内外研究现状 3
1.3 研究目的 3
第2章 基因编辑技术概述 4
2.1 基因编辑技术的定义 4
2.2 基因编辑技术的原理 4
2.3 常见基因编辑技术的比较分析 4
第3章 基因编辑在农作物品质改良中的应用 5
3.1 营养成分的遗传改良 5
3.1.1 油脂与蛋白质含量的调控 5
3.1.2 维生素与矿物质的生物强化 5
3.2 感官品质的分子设计 5
3.2.1 色泽、香气与口感的改良 5
3.2.2 果实形状与质地的优化 6
3.3 抗病性与抗逆性的基因编辑 6
3.3.1 抗病虫害相关基因的编辑 6
3.3.2 抗逆境基因的编辑 6
3.4 生育力与产量的基因调控 6
3.4.1 花粉育性与授粉效率的改良 7
3.4.2 作物生长周期与产量潜力的调控 7
第4章 基因编辑技术的策略与方法 8
4.1 目标基因的选择与功能验证 8
4.2 基因编辑的精确性与效率 8
4.3 基因编辑技术的创新应用 8
4.4 基因编辑与分子标记辅助选择的结合 8
第5章 基因编辑技术的未来展望 10
5.1 基因编辑技术的伦理与法规发展 10
5.2 基因编辑技术在农业可持续发展中的角色 10
5.3 跨学科合作推动基因编辑技术的创新 10
5.4 基因编辑技术在作物改良中的全球影响 10
5.5 基因编辑技术的长期生态效应 11
第6章 结论 12
参考文献 13
致 谢 14
