تنش های غیر زیستی از جمله خشکی، شوری، گرمای شدید و سرما، به عنوان مهم ترین عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی در سطح جهانی مطرح هستند. این تنش ها سالانه باعث کاهش حدود ۵۰ درصدی عملکرد در محصولات زراعی عمده می شوند و با تشدید تغییرات اقلیمی، شدت و فراوانی آنها به طور چشمگیری رو به افزایش است. روش های سنتی اصلاح نباتات علیرغم دستاوردهای ارزشمند، بدلیل ماهیت چند ژنی تحمل به تنش، زمان بر بودن و محدودیت های سازگاری گونه ها، پاسخگوی نیاز فزاینده به تولید ارقام مقاوم نیستند. در سال های اخیر، پیشرفت های شگرف در حوزه ژنو میکس، ابزارهای ویرایش ژنوم، فن تایپینگ با توان بالا، انتخاب ژنومی، سرعت بخشی به نسل های اصلاحی، مهندسی اپی ژنتیک، زیست شناسی مصنوعی و اهلی سازی مجدد گونه های وحشی، انقلابی در رویکردهای اصلاح نباتات برای افزایش تحمل به تنش های محیطی ایجاد کرده است. این مقاله مروری جامع بر روش های نوین اصلاح نباتات برای افزایش تحمل به تنش های غیرزیستی ارائه می دهد و ضمن بررسی مبانی مولکولی پاسخ به تنش، کاربردهای عملی هر یک از این رویکردها را در محصولات مختلف زراعی مورد تحلیل قرار می دهد. یافته ها نشان می دهد که رویکردهای تلفیقی مبتنی بر ادغام ژنو میکس، ویرایش ژنوم، فن تایپینگ پیشرفته و یادگیری ماشین، بیشترین پتانسیل را برای توسعه ارقام مقاوم به تنش با حفظ عملکرد بالا دارا هستند. با این حال، چالش هایی نظیر اثرات خارج از هدف، محدودیت های انتقال ژن، موانع قانونی و پذیرش اجتماعی همچنان پیش روی کاربرد گسترده این فناوری ها قرار دارد.

اصلاح نباتات تنش های غیرزیستی ویرایش ژنوم CRISPR/Cas9 انتخاب به کمک نشانگر