为了养活快速增长的人口、减轻气候变化的影响并设计对植物病原体的抵抗力，我们需要新的方法来提高作物品种开发的速度和精度。 在近 10,000 年的农业过程中，植物育种通过发展传统策略（例如选择性繁殖和回交）来利用作物中存在的天然遗传多样性，以选择作物所需的性状。 然而，这些策略受到时间、资源和劳动力的巨大投入的限制，并且受到链接拖拽问题的限制。

Cas9 已成为一种首选的基因组编辑工具，用于精确操纵内源基因和整合有益的外源序列，而无需进行杂交。 我们将开展研究以了解 CRISPR 介导的水稻和小麦基因组 DNA 基因组编辑的能力和局限性， 体内. 我们将对参数进行系统操作，以推动特定的基因组编辑结果，并开发一种简化的方法，在作物植物基因组中进行有益且稳定的编辑，以解决粮食安全问题。

对粮食安全的一种特别威胁是对疾病的易感性。 由真菌引起的稻瘟病 稻瘟病菌，造成每年水稻收成的重大损失。 幸运的是，全球水稻基因库中存在赋予全部或部分抗性的自然遗传变异。 我们将实施和多路复用我们的作物基因组编辑技术，将多个自然产生的赋予抗性的等位基因引入易受稻瘟病影响的优良水稻和小麦品种，以培育出对疾病具有旺盛和广谱抗性的作物。