基因编辑工具,例如锌指、TALEN 和 CRISPR-Cas,为整个生命之树的植物遗传改良开辟了新领域。在真核生物中,基因组编辑主要通过两种 DNA 修复途径进行:非同源末端连接 (NHEJ) 和同源重组 (HR)。NHEJ 是高等植物的主要机制,但它不可预测,并且经常导致不良突变、移码插入和缺失。通过 HR 进行的同源定向修复 (HDR) 通常是遗传工程师首选的编辑方法。HR 介导的基因编辑可以通过整合供体模板提供的序列来实现无错误编辑。然而,植物中天然 HR 的频率低是实现高效植物基因组工程的障碍。本综述总结了为增加植物细胞中 HDR 频率而实施的各种策略。这些策略包括针对双链 DNA 断裂的方法、优化供体序列、改变植物 DNA 修复机制以及影响植物 HR 频率的环境因素。通过使用和进一步完善这些方法,基于 HR 的基因编辑可能有一天会在植物中变得很常见,就像在其他系统中一样。