CRISPR-Cas9 in Agriculture: Advancements and Perspectives

Résumé

Abstract

The CRISPR-Cas9 system has emerged as one of the most transformative genome-editing technologies, offering unprecedented precision, efficiency, and versatility in modifying genetic material. In agriculture, it provides innovative solutions to critical global challenges, including food insecurity, climate change, pest and disease outbreaks, and the increasing demand for sustainable food production. This review examines the molecular mechanism of CRISPR-Cas9 and its diverse applications in crop and livestock improvement. In crop breeding, the technology has enabled the development of highyielding, disease-resistant, drought-tolerant, and nutritionally enhanced varieties while significantly reducing the time required for conventional breeding. In livestock, CRISPRCas9 has been applied to improve disease resistance, productivity, reproductive performance, and animal welfare. The review also highlights recent advances, including base editing, prime editing, multiplex genome editing, and the integration of CRISPR with genomics and phenomics, which have expanded its precision and practical applications. Despite these remarkable achievements, challenges related to biosafety, ethical concerns, public acceptance, intellectual property, and regulatory frameworks continue to influence its adoption. Overall, CRISPR-Cas9 represents a powerful tool for accelerating agricultural innovation and supporting sustainable farming systems. Continued research, responsible governance, and international collaboration will be essential to ensure its safe, equitable, and effective contribution to global food security and agricultural resilience.

Résumé

Le système CRISPR-Cas9 est devenu l’un des outils de modification génétique les plus révolutionnaires, nous offrant une précision, une efficacité et une flexibilité inégalées pour modifier le matériel génétique. Dans l’agriculture, il propose des solutions intelligentes à des problèmes mondiaux majeurs comme la pénurie alimentaire, le changement climatique, les épidémies de maladies et de parasites, et le besoin croissant de production alimentaire durable. Cette revue examine comment CRISPR-Cas9 fonctionne au niveau moléculaire et ses nombreuses applications pour améliorer les cultures et le bétail. Pour l’amélioration des cultures, cette technologie a permis de créer des variétés à haut rendement, résistantes aux maladies, tolérantes à la sécheresse et plus nutritives, tout en réduisant le temps nécessaire par rapport à la sélection traditionnelle. Pour le bétail, CRISPR-Cas9 est utilisé pour renforcer la résistance aux maladies, la productivité, la reproduction et le bien-être général des animaux. La revue met également en avant les progrès récents, y compris l'édition de bases, l'édition prime, l'édition génomique multiple et l'intégration du CRISPR avec la génomique et la phénotypique, qui ont élargi sa précision et ses applications pratiques. Malgré ces réalisations remarquables, des défis liés à la biosécurité, aux préoccupations éthiques, à l'acceptation par le public, à la propriété intellectuelle et aux cadres réglementaires continuent d'influencer son adoption. Dans l'ensemble, le CRISPR-Cas9 représente un outil puissant pour accélérer l'innovation agricole et soutenir des systèmes agricoles durables. La poursuite de la recherche, une gouvernance responsable et la collaboration internationale seront essentielles pour assurer sa contribution sûre, équitable et efficace à la sécurité alimentaire mondiale et à la résilience agricole.