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到2050年，人口预计将达到100亿（粮农组织，2017年）。我们这个时代的一个主要挑战是学习如何养活扩大的人口并成功地做到这一点。主要是由于绿色革命和植物育种技术的进步，目前的作物产量可以为大多数人口提供足够的食物。然而，由于气候变化和可耕地的可用性有限，作物产量似乎正在稳定，甚至在下降。为了养活100亿人口的全球人口，需要增加60％的生产率（Springmann等，2018）。因此，提高农业生产力和可持续性对整个世界至关重要。迫切需要在作物生产中的科学突破和技术创新，以确保未来的全球粮食安全。遗传变异是农业改善的基础。植物育种的目的是创建和利用这些遗传量。在植物育种的悠久史上（Hickey等，2019），已经使用了四种主要技术：通过基因组编辑，跨育种，突变育种，转基因育种和育种（Chen等，2019；图1）。传统的植物育种（交叉繁殖）涉及植物的靶向穿越，以通过性重组结合理想的特征，在改善农业生产力方面发挥了重要作用。但是，由于杂交只能用于引入亲本基因组中已经存在的特征，因此精英生殖限制的遗传变异性低从1950年代后期开始的第一次绿色革命来阐明这种策略，其中“矮人”的基因突变被繁殖到主要的主食作物中，例如小麦（Triticum aes-ees-tivum）和稻米（Oryza sativa），以获得高品种的品种（Khhush，2001年）。
用于作物改善和未来农业的基因组工程
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