氣候變化對全球農作物生產力構成了前所未有的威脅，氣溫升高、長期干旱和土壤鹽堿化已經導致主要作物的產量減少了10%至25%。盡管傳統的育種方法在歷史上一直有效，但它們應對這些緊迫挑戰的速度太慢，通常需要超過十年的時間才能培育出耐逆品種。精準基因組編輯技術（尤其是CRISPR-Cas系統）的出現徹底改變了作物改良的方式，它能夠對天然基因進行靶向的單核苷酸修飾，而無需引入外源DNA。關注特定基因至關重要，因為耐逆性通常由一些已經得到充分研究的調控節點控制，例如轉錄因子、轉運蛋白和信號傳導成分，這些節點是復雜性狀的分子“杠桿點”。通過編輯這些基因（例如水稻中的OsNAC14以增強抗旱性、小麥中的TaHSP17以提高耐熱性、大麥中的SOS1以增強抗鹽性），可以明確看到精確誘變如何直接轉化為在逆境條件下產量穩定性的可測量改善。本綜述總結了基于CRISPR的技術（包括堿基編輯、prime編輯和表觀基因組調控）的最新進展，以及這些技術在提高關鍵作物氣候適應性方面的成功應用。我們批判性地評估了這些工具的機制基礎、它們在調控應激反應途徑（如脫落酸信號傳導）方面的有效性，以及它們在繞過調控障礙方面的優勢。然而，仍存在一些挑戰，包括脫靶效應、在難改造物種中的遞送效率低下以及全球監管體系的碎片化。社會經濟障礙（如小農戶獲取技術的限制和知識產權問題）進一步阻礙了這些技術的公平應用。展望未來，將基因組編輯技術與人工智能驅動的表型組學、快速育種和組學技術相結合，有望加速下一代作物的開發。為了實現這一潛力，需要協調的政策、公私合作伙伴關系和能力建設舉措。本綜述強調了基因組編輯在實現可持續農業方面的變革性作用，并提供了倫理框架和包容性創新指導，以指導其應用。