本綜述系統(tǒng)闡述了CRISPR基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的革命性應(yīng)用，涵蓋作物育種（抗旱性、營養(yǎng)效率提升）、畜禽水產(chǎn)（抗病性、無角性狀）及微生物工程（生物固氮）等多維度突破。通過介紹堿基編輯（Base Editing）、先導(dǎo)編輯（Prime Editing）等新型工具，凸顯其超越傳統(tǒng)育種的精準調(diào)控優(yōu)勢，同時剖析脫靶效應(yīng)、遞送效率等技術(shù)瓶頸與全球監(jiān)管差異。展望AI驅(qū)動的高通量育種平臺與新型Cas變體研發(fā)方向，論證該技術(shù)對實現(xiàn)2050年全球糧食安全與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的戰(zhàn)略價值。

　　CRISPR技術(shù)正通過跨生物體系的精準可編程修飾推動農(nóng)業(yè)變革。本綜述系統(tǒng)梳理了其在作物、畜牧、水產(chǎn)及微生物系統(tǒng)的應(yīng)用進展，重點闡釋其對可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的推動作用。

　　CRISPR技術(shù)在作物育種中顯著加速了抗旱性、養(yǎng)分高效利用及病原抗性等性狀的選育進程。通過靶向編輯關(guān)鍵基因，實現(xiàn)了對植物生理特性的精準調(diào)控，例如通過編輯OsPYL9基因增強水稻抗旱能力，或修飾TaDREB2b基因提高小麥氮素利用率。這類編輯策略避免了傳統(tǒng)育種中連鎖累贅的問題，為作物性狀定向進化提供了新范式。

　　在畜牧領(lǐng)域，CRISPR成功培育出抗豬繁殖與呼吸綜合征（PRRS）的CD163基因編輯豬、無角性狀的POLLED基因編輯牛，以及抗禽流感病毒的ANP32A基因修飾家禽。水產(chǎn)方面則聚焦生長速率與抗逆性提升，通過編輯mstnb基因獲得肌肉增殖型魚類，或調(diào)控hsp70a基因增強溫度耐受性，顯著降低了養(yǎng)殖業(yè)對抗生素的依賴。

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　　工程微生物通過CRISPR技術(shù)強化了生物固氮能力，例如重構(gòu)根瘤菌nifa基因簇以提高固氮酶活性，或編輯藍藻hetRb基因優(yōu)化光合效率。這類改造減少了化肥投入，促進了生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)。

　　技術(shù)瓶頸主要包括脫靶效應(yīng)（Off-target effects）、體內(nèi)遞送效率低下（尤其在多年生作物），以及各國對基因編輯產(chǎn)品的監(jiān)管政策差異。這些因素制約了技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用進程。

　　新興方向包括開發(fā)新型Cas酶變體、AI驅(qū)動的育種平臺（如DeepTraite系統(tǒng)）實現(xiàn)高通量性狀篩選，以及合成生物學(xué)與基因編輯的融合應(yīng)用。這些進展將共同推動農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、低環(huán)境影響的可持續(xù)模式轉(zhuǎn)型，為2050年全球糧食安全目標(biāo)提供科技支撐。