染色体工程（chromosome engineering）是一种按设计有计划地削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术，以实现遗传性状的定向改变和新品种的选育。这一领域的技术包括多倍体育种、单倍体育种、雌核发育和雄核发育、染色体显微操作、染色体微克隆以及染色体转移等。染色体工程一词虽然在20世纪70年代初才提出，但早在30年代，美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究。

染色体工程一词，虽然在20世纪70年代初才提出，但早在30年代，美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究。它不仅在改良植物的遗传基础培育新品种上受到重视，而且也是基因定位，和染色体转移等基础研究的有效手段。

植物染色体工程的基本程序包括人工杂交、细胞学鉴定以及在杂种或杂种后代中筛选所需的材料。以普通小麦为例，常用的材料有：单体与缺体系统；三体系统；异附加系；异代换系；易位系。此外，染色体工程的技术手段还涉及到雌核发育和雄核发育、染色体显微操作、染色体微克隆等先进技术，这些方法进一步扩展了染色体工程的应用范围和效率。

染色体工程在培育抗病新品种上具有重要意义。例如，用染色体工程获得的小麦附加天蓝冰草的异附加系能抗秆锈和叶锈病；冰草染色体替代的小麦染色体3D的异代换系能抗15种禾柄锈菌生理小种；有黑麦6R的小麦异代换系抗白粉病；还有小偃6号是具有两个偃麦草染色体的小麦易位系，能抗各种锈病、耐干热风、丰产，已在生产上大面积推广应用。这些成果表明，通过精确的染色体操作，可以显著提高作物的抗病性和适应性，从而在农业生产中发挥巨大的潜力。