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自发染色体重排 (CR) 在物种形成、基因组进化和作物驯化中起着至关重要的作用。为了能够利用 CR 的育种潜力，人们开始通过 X 射线照射将染色体片段化，从而进行植物染色体工程。随着 CRISPR/Cas 系统的兴起，人们可以高效地在任意染色体位置诱导双链断裂 (DSB)。这使得预先设计的染色体工程达到了全新的水平。可以通过诱导染色体易位来打破特定基因之间的遗传连锁。可以恢复抑制遗传交换的自然倒位以进行育种。此外，人们已经开发出各种通过缩小常规标准 A 染色体或额外 B 染色体来构建微型染色体的方法，这些方法可以作为未来植物生物技术的载体。最近，人们可以构建一个功能性的合成着丝粒。此外，人们已经建立了不同的基因组单倍体化方法，其中一些方法基于着丝粒操作。未来，我们期望看到更复杂的重组，这些重组可以与重组酶等先前开发的工程技术相结合。染色体工程可能有助于重新定义遗传连锁群、改变染色体数量、在微型载货染色体上堆叠有益基因，或建立遗传隔离以避免杂交。
植物染色体工程——过去、现在和未来
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