農業分野における遺伝子置換技術は、植物の遺伝子座における塩基配列を標的とし、組換え核酸技術やストリンジェントな手法を用いて特定の遺伝子を変異または欠失させたり、新たなコードを導入したりすることで形質転換を実現する技術群である。代表的な技術には、ｃｒｉｓｐｒ－ｃａｓシステムを利用したｒｎａ誘導型ヌクレアーゼによる標的配列の精密な切断や、メガヌクレアーゼを使用したポリヌクレオチドの改変が含まれる。これらの技術は、除草剤耐性を付与するためのａｈａｓ遺伝子の変異導入や、耐熱性・耐乾燥性を持つ品種育種に利用される。ベクターを介した遺伝子導入や、ポリヌクレオチドフラグメントの単離、酵素の活性を利用した基質結合の調整も含まれ、タンパク質のアミノ酸配列変化による機能改変が行われる。標的遺伝子の相同性解析やハイブリダイズ技術を通じて変異箇所を特定し、望ましい形質を持つ種子の育成に応用される。
