Différence entre les graines hybrides et GM

Graines hybrides

Un hybride est créé lorsque deux plantes parentales génétiquement différentes de la même espèce sont pollinisées croisées. Pendant la pollinisation, le pollen du mâle fertilise les gamètes des ovaires femelles pour produire des graines de progéniture. Le matériel génétique des plantes mâles et femelles se combinez pour former ce que l'on appelle les graines hybrides de première génération (F1).

Dans la nature:

Les plantes à fleurs ont évolué divers mécanismes afin de produire une progéniture avec des traits génétiques variés pour une plus grande chance de survie dans des environnements changeants.

La diclinie est la présence de fleurs unisexuelles (par opposition aux hermaphrodites). Les plantes dioïques portent des fleurs mâles et femelles sur des plantes séparées (par opposition à monoecious, qui transportent les deux sur la même plante). Cela oblige la pollinisation croisée.

La dichogamie est la différence temporelle dans les anthères et la maturité de la stigmatisation (les organes végétaux reproducteurs masculins et femelles respectivement), encourageant à nouveau la pollinisation croisée. La protandry fait référence à la déhiscence (maturation) de l'anthère avant que la stigmatisation ne devienne réceptive, tandis que la protogynie peut être considérée comme le scénario inverse.

L'auto-incompatibilité (rejet du pollen de la même plante) et la herkogamie (séparation spatiale des anthères et stigmatisation) garantit que l'auto-fertilisation est évitée.

L'auto-incompatibilité est divisée en types hétéromorphes et homomorphes. Les plantes à distyle (2 types de fleurs) ou à trintyle (3 types) de fleurs hétéromorphes, présentent des différences visibles dans les structures de reproduction entre chaque type. Seules les fleurs de différents types sont compatibles pour la pollinisation en raison de la stigmatisation et des hauteurs de style. Les fleurs homomorphes, bien que morphologiquement les mêmes (en apparence), ont des compatibilités contrôlées par des gènes. Plus il y a de similitude génétique entre le pollen et les ovules (gamètes féminins), plus ils sont susceptibles d'être incompatibles pour la fertilisation.[je]

Un usage commercial:

Bien que l'hybridation se produit naturellement dans la nature, elle peut être contrôlée par des éleveurs pour développer des plantes avec une combinaison commercialement souhaitable de traits. Les exemples sont la résistance aux ravageurs, aux maladies, à la détérioration, aux produits chimiques et aux stress environnementaux tels que la sécheresse et le gel, ainsi que l'amélioration du rendement, de l'apparence et du profil nutritif.

Les hybrides sont produits dans des environnements de faible technologie tels que les champs de cultures couverts ou les serres. Des exemples de nouvelles cultures qui n'existent qu'en tant qu'hybrides comprennent le canola, le pamplemousse, le maïs sucré, le cantaloup, les pastèques sans pépins, les tangelos, les clementines, les apriums et les pluots. [ii] les cultures hybrides ont été recherchées dans le u.S. Dans les années 1920 et dans les années 1930, le maïs hybride était devenu largement utilisé.[iii]

L'hybridation est originaire des théories de Charles Darwin et Gregor Mendel au milieu des années 1800. La toute première méthode employée par les agriculteurs est connue sous le nom de détasseling de maïs, où le pollen des plantes de maïs mère est enlevée et plantée entre les rangées de plantes père, garantissant la pollinisation uniquement du pollen père. Ainsi, les graines récoltées auprès des plantes mère sont des hybrides. ⁱⁱ L'élimination manuelle des structures d'organes masculines de la plante est connue sous le nom d'émasculation des mains.

La modification du sexe est une autre méthode adoptée par les agriculteurs afin de diriger l'élevage de plantes. L'expression sexuelle peut être contrôlée par des facteurs changeants tels que la nutrition végétale, l'exposition à la lumière et la température et les phytohormones. Des hormones végétales telles que les auxines, Etherl, Erthephon, les cytokinines et les brassinostéroïdes, ainsi que les basses températures, provoquent un changement vers l'expression du sexe féminin. Les traitements hormonaux des gibberellines, du nitrate d'argent et du pthalimide, ainsi que des températures élevées, ont tendance à favoriser la maliness. ^je

Péritage et préoccupations économiques

La génération F1 est une variété unique qui, lorsqu'elle est croisée avec sa propre génération pour produire la série F2, entraînera des plantes avec de nouvelles combinaisons génétiques aléatoires d'ADN parent. Pour cette raison, les graines de F1 accordent à leurs producteurs les droits de brevet, car la même graine doit être achetée chaque année pour la plantation.

Bien que bénéfiques, les graines hybrides sont trop coûteuses pour une utilisation dans les pays en développement, car le coût des graines est couplé à l'exigence de machines coûteuses pour la fertigation et l'application de pesticides. Le La Revolution verte, Une campagne visant à répandre l'utilisation de graines hybrides pour une production alimentaire accrue, était en fait économiquement préjudiciable dans les communautés agricoles rurales. Les coûts d'entretien élevé impliqués, ont obligé les agriculteurs à vendre leurs terres à des agro-industries, élargissant encore plus l'écart entre les riches et les pauvres.

Graines GM

La technologie d'ADN recombinante implique l'épissage ensemble de gènes d'organismes, même de différentes espèces (qui ne pourraient jamais se reproduire dans la nature), pour entraîner un organisme "transgénique". Plutôt que la reproduction sexuelle, des techniques de laboratoire coûteuses sont utilisées pour créer l'organisme génétiquement modifié, ou "OGM". ⁱⁱ

Méthodes:

Les pistolets géniques sont la méthode la plus courante pour introduire un matériel génétique étranger dans les génomes des cultures monocothérapeutes telles que le blé ou le maïs. L'ADN est lié aux particules d'or ou de tungstène, qui sont accélérées à des niveaux d'énergie élevés et pénètrent la paroi cellulaire et les membranes, où l'ADN s'intègre dans le noyau. Un inconvénient est que des lésions tissulaires cellulaires peuvent se produire.[iv]

Les agrobactéries sont des parasites végétaux qui ont la capacité naturelle de transformer les cellules végétales en insérant leurs gènes en hôtes végétaux. Ces informations génétiques, transportées sur un anneau d'ADN séparé connu sous le nom de plasmide, code pour la croissance tumorale dans la plante. Cette adaptation permet à la bactérie d'obtenir des nutriments de la tumeur. Les scientifiques utilisent Agrobacterium tumefaciens En tant que vecteur pour transférer des gènes souhaitables via le plasmide Ti (induisant les tumeurs) dans des variétés de plantes dicotylédones, telles que les pommes de terre, les tomates et le tabac. L'ADN T (ADN transformant) s'intègre dans l'ADN de la plante et ces gènes sont ensuite exprimés par la plante.[v]

La micro-injection et l'électroporation sont d'autres méthodes de transfert de gènes dans l'ADN, le premier directement et le second via les pores. Récemment, CRISPR-CAS9 et Talen Technologies sont devenues des méthodes encore plus précises pour modifier les génomes.

Les transferts d'ADN se produisent également dans la nature, principalement dans les bactéries via des mécanismes tels que l'activité des transposons (éléments génétiques) et les virus. C'est combien d'agents pathogènes évoluent pour devenir résistants aux antibiotiques. ^iv

Les génomes végétaux sont modifiés pour inclure des traits qui ne peuvent pas se produire naturellement chez les espèces. Ces organismes sont brevetés pour une utilisation dans les industries de l'alimentation et de la médecine, entre autres applications biotechnologiques, telles que la production de produits pharmaceutiques et d'autres produits industriels, biocarburants et gestion des déchets. ⁱⁱ

Un usage commercial:

La première culture «GM» (génétiquement modifiée) était une plante de tabac résistante aux antibiotiques, produite en 1982. Les essais sur le terrain pour les usines de tabac résistant aux herbicides en France et aux États-Unis ont suivi en 1986 et un an plus tard, une entreprise belge a génétiquement conçu le tabac résistant aux insectes. Le premier aliment GM vendu commercialement était un tabac résistant aux virus qui est entré dans la République populaire de Chine en 1992. ^iv Le "Flavr Savr" a été la première récolte GM vendue commercialement dans le U.S. En 1994: une tomate résistante à Rot développée par Calgene, une entreprise achetée plus tard par Monsanto. La même année, l'Europe a approuvé sa première récolte génétiquement modifiée pour les ventes commerciales, un tabac résistant aux herbicides. ⁱⁱ

Le tabac, le maïs, le riz et le coton ont été modifiés en ajoutant du matériel génétique de la bactérie BT (Bacille thuringiensis) pour incorporer les propriétés résistantes aux insectes de la bactérie. La résistance au virus de la mosaïque du concombre, entre autres agents pathogènes, a été introduite dans la papaye, la pomme de terre et les cultures de courge.Les cultures "Ready Ready" telles que le soja sont capables de survivre à l'exposition à l'herbicide contenant du glyphosate connu sous le nom. Le glyphosate tue les plantes en perturbant leurs voies métaboliques-synthétisant l'acide aminé. ^iv

Les profils de nutriments végétaux ont été améliorés pour les avantages de la santé humaine ainsi que l'amélioration des aliments pour animaux. Les pays qui comptent des graines et des légumineuses dépourvues d'acides aminés, produisent des graines GM avec des niveaux plus élevés d'acides aminés lysine, méthionine et cystéine. Le riz enrichi en bêta-carotène a été introduit dans les pays asiatiques où la carence en vitamine A est une cause fréquente de problèmes de vue chez les jeunes enfants.

Plant Pharming est un autre aspect du génie génétique. Il s'agit de l'utilisation de plantes modifiées à base de masse pour la production de produits pharmaceutiques tels que les vaccins. Les plantes telles que Thale Cress, le tabac, la pomme de terre, le chou et la carotte sont les plantes les plus couramment utilisées pour la recherche génétique et la récolte de composés utiles, car les cellules individuelles peuvent être éliminées, modifiées et cultivées dans des cultures tissulaires pour devenir une masse de cellules indifférenciées appelées un cal. Ces cellules de cals ne se sont pas encore spécialisées dans la fonction et peuvent donc former une plante entière (un phénomène appelé totipotence). Depuis que la plante s'est développée à partir d'une seule cellule génétiquement modifiée, la plante entière se composera de cellules avec le nouveau génome et certaines de ses graines produiront une progéniture avec les mêmes traits introduits. ^V

Débats éthiques et effets économiques

En 1999, les deux tiers de tous.S. Les aliments transformés contenaient des ingrédients GM. Depuis 1996, la surface totale des terres cultivant les OGM a augmenté de 100 fois. La technologie GM a entraîné une forte augmentation des rendements des cultures et des bénéfices des agriculteurs, ainsi qu'une réduction de l'utilisation des pesticides, en particulier dans les pays en développement. ⁱⁱ Les fondateurs de Crop Genetic Engineering, à savoir Robert Fraley, Marc van Montagu et Mary-Dell Chilton, ont reçu le prix mondial de l'alimentation en 2013 pour l'amélioration de la «qualité, quantité ou disponibilité» de la nourriture à l'international. ^iv

La production de OGM est toujours un sujet controversé et les pays diffèrent dans leur réglementation des aspects de brevet et de marketing. Les préoccupations soulevées comprennent la sécurité pour la consommation humaine et l'environnement et la question des organismes vivants devenant une propriété intellectuelle. Le protocole de Carthagène sur la biosécurité est un accord international sur les normes de sécurité concernant la production, le transfert et l'utilisation des OGM. ⁱⁱ