Il breeding genomico mediato da innesto consiste nel movimento orizzontale di genomi nucleari tra specie diverse attraverso giunzioni di innesto per creare nuove colture sintetiche non transgeniche che sono allopoliploidi e i cui potenziali vantaggi includono nuovi chemiotipi derivanti dalla combinazione dei metabolismi specializzati di due diversi specie.
L'innesto è una tecnica non transgenica che è stata utilizzata per secoli in agricoltura e orticoltura, ed ha anche dimostrato di facilitare il trasferimento di genomi di cloroplasti e interi genomi nucleari tra le piante. A differenza dell'ibridazione sessuale, l'innesto non è limitato dai confini delle specie in quanto possono essere innestate specie molto diverse. Pertanto, selezionando il trasferimento orizzontale del genoma attraverso le giunzioni dell'innesto è possibile trasferire genomi tra specie diverse, che non possono essere incrociate. Il gruppo di Ralph Bock, uno dei partner di Newcotiana, lo ha dimostrato sia per i genomi dei cloroplasti che per i genomi nucleari, usando specie di Nicotiana. Il trasferimento completo del genoma nucleare attraverso le giunzioni dell'innesto si traduce in nuove specie allopoliploidi. Questa scoperta evidenzia l'innesto naturale come meccanismo di speciazione asessuata e, inoltre, fornisce un nuovo metodo che potenzialmente può essere utilizzato per la generazione di nuove specie di colture (cioè sintetiche) non transgeniche. I potenziali vantaggi di tali nuove specie includono: (i) proprietà di crescita superiori dovute al vigore dell’ibrido simile all'eterosi e (ii) nuovi chemiotipi derivanti dalla combinazione dei metaboliti specializzati di due specie diverse. È probabile che quest'ultimo si traduca in una migliore tolleranza allo stress, in particolare la tolleranza agli stress biotici (patogeni e insetti nocivi).