Introduction aux applications et aux avantages de la biotechnologie agricole
La biotechnologie agricole est un ensemble de techniques scientifiques utilisées pour développer des plantes, animaux, et les micro-organismes. La biotechnologie permet des améliorations qui ne sont pas possibles avec le seul croisement traditionnel d'espèces végétales apparentées. La biotechnologie agricole donne de meilleurs résultats que les techniques traditionnelles tout en maintenant la stabilité et la fertilité du sol. Les graines à haut rendement améliorent considérablement le potentiel de productivité et offrent une résistance aux stress environnementaux défavorables tels que la sécheresse et la salinité. Ils sont principalement efficaces et pertinents pour un pays comme l'Inde qui souffre chaque année de pénurie d'eau et de sécheresse. Les graines à haut rendement protègent les cultures des maladies et des insectes.
Un guide étape par étape des avantages de la biotechnologie agricole et de ses applications
Le secteur de la biotechnologie agricole en Inde , notamment son segment biotechnologie végétale, est particulièrement bien placé pour le processus principal de transformation. Les produits végétaux issus de la biotechnologie approuvés pour un usage alimentaire ont été modifiés pour avoir des caractéristiques telles que;
- Résistance aux insectes
- Résistance aux maladies
- Tolérance aux herbicides
- Profil nutritionnel modifié
- Durée de stockage améliorée
Comment la biotechnologie agricole est-elle utilisée?
La biotechnologie fournit aux agriculteurs des outils qui peuvent rendre la production très moins chère et gérable. Par exemple, les cultures biotechnologiques peuvent être conçues pour tolérer des herbicides spécifiques, qui rendent le désherbage plus simple et plus efficace. Ces options de production agricole pourraient aider les pays à suivre le rythme de la demande alimentaire tout en réduisant les coûts de production.
De nombreux autres types de plantes sont maintenant aux stades de la recherche et du développement. Bien qu'il ne soit pas possible de savoir exactement ce qui se concrétisera, la biotechnologie aura certainement des utilisations très variées pour l'agriculture à l'avenir. Les développeurs utilisent la biotechnologie pour essayer de réduire les graisses saturées dans les huiles de cuisson, réduire les allergènes dans les aliments, et également augmenter les nutriments qui combattent les maladies dans les aliments. Ils recherchent des moyens d'utiliser des cultures génétiquement modifiées dans la production de nouveaux médicaments, ce qui peut conduire à une nouvelle industrie pharmaceutique à base de plantes qui peut réduire les coûts de production en utilisant une ressource durable.
Bien que, les plantes génétiquement modifiées sont développées dans un but connu sous le nom de phytoremédiation dans lequel les plantes détoxifient les polluants dans le sol ou absorbent et accumulent des substances polluantes hors du sol afin que les plantes puissent être récoltées et éliminées en toute sécurité. Au cas où le résultat serait une amélioration de la qualité du sol sur un site pollué. Pour produire des cultures plus résistantes qui prospéreront même dans les environnements les plus difficiles et qui nécessiteront moins de carburant, la main d'oeuvre, engrais, et de l'eau, aider à réduire les pressions sur les terres et les habitats fauniques.
Importance et avantages de la biotechnologie agricole
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La biotechnologie végétale complète les efforts de sélection végétale en augmentant la diversité des gènes et du matériel génétique disponibles pour l'incorporation dans les cultures et en raccourcissant considérablement le temps requis pour la production de nouveaux cultivars, variétés, et hybrides.
La biotechnologie peut être une aubaine pour l'agriculture indienne de plusieurs manières. Les dommages aux cultures peuvent être minimisés grâce à des variétés résistantes aux maladies et aux ravageurs en réduisant l'utilisation de produits chimiques. La récolte de poivre indien est maintenant ravagée par la maladie du dépérissement, alors que la banane est prise en embuscade par la maladie du Bunchy top, sorgho érodé par le mildiou, et la noix de coco est paralysée par le problème du flétrissement. La sélection végétale conventionnelle dispose de peu de moyens pour traiter ces problèmes de manière rapide et efficace. L'Inde a de sérieux problèmes de pyriculariose du riz, la rouille du blé, rouille des feuilles dans le café, virus dans la tomate et les piments et la tache des feuilles dans l'arachide à travers le pays. Ces problèmes peuvent être minimisés de manière écologique avec le développement de semences génétiquement reprogrammées conçues pour résister à ces attaques de maladies tout en minimisant voire en éliminant les pulvérisations de pesticides coûteuses et dangereuses.
L'intégration stratégique des outils de biotechnologie agricole dans les systèmes agricoles indiens peut révolutionner l'agriculture indienne et inaugurer une nouvelle ère à la campagne. Par rapport à la « révolution verte », la « révolution des gènes » balance neutre, profitant aussi bien aux petits qu'aux grands agriculteurs. Il est respectueux de l'environnement. Par conséquent, il peut être d'une grande aide pour le plus petit agriculteur aux ressources limitées, dans l'augmentation de la productivité agricole grâce à la disponibilité de semences améliorées mais puissantes. Cela peut réduire sa dépendance aux intrants chimiques tels que les pesticides et les engrais. L'Inde a sans équivoque besoin de l'aide des technologies pour entrer dans le siècle prochain avec une vision d'essor économique et de prospérité pour ses deux tiers de la population dépendant de l'agriculture.
Le ministère indien de la biotechnologie et d'autres agences scientifiques ont fait un travail admirable pour traiter les problèmes de sécurité des cultures GM en développant un solide, fiable, et un mécanisme de réglementation fiable. Le cadre de biosécurité existant exige désormais que tous les organismes génétiquement modifiés fassent l'objet d'un examen rigoureux et d'une évaluation de la sécurité avant leur importation, essais sur le terrain, ou relâcher. Le gouvernement devrait améliorer son système juridique en instituant des sanctions pour ceux qui ne respectent pas les règlements, renforcer et appliquer ses lois antitrust pour empêcher les monopoles, et imposer des lois sur la responsabilité du fait des produits pour forcer la responsabilité des entreprises.
La biotechnologie végétale est particulièrement importante à cet égard parce qu'elle est;
- Un nouvel outil peut avoir un impact significatif sur la productivité des cultures ;
- Compatible avec le durable, pratiques agricoles agricoles respectueuses de l'environnement;
- Une approche à faible intensité de capital profitera à l'agriculture dans les pays en développement; et
- Une source de gènes et de traits à valeur ajoutée qui augmenteront la productivité des agriculteurs et aussi la rentabilité.
Applications de la biotechnologie en agriculture
Applications de la biotechnologie en agriculture implique principalement des techniques scientifiques telles que les organismes génétiquement modifiés, Coton Bt, et les plantes résistantes aux parasites. Il aide à modifier les plantes, animaux, et les micro-organismes et améliore leur productivité agricole. Des techniques comme les vaccins, culture de tissus, et le génie génétique sont également utilisés.
Organismes génétiquement modifiés – La biotechnologie a des applications à la fois génétiquement modifiées et non génétiquement modifiées en agriculture. Il a rendu la procédure de sélection végétale plus précise et plus rapide. Les applications non génétiquement modifiées impliquent des outils tels que la sélection assistée par marqueurs, Culture de tissus, et l'élevage par mutation, etc. La technologie génétiquement modifiée est utilisée dans l'agriculture mondiale. Il a des applications telles que la lutte contre les insectes, gestion des mauvaises herbes, efficacité de l'utilisation de l'eau, efficacité d'utilisation de l'azote, et tolérance à la salinité, etc qui nous aident à faire pousser nos cultures avec moins de pesticides et dans des conditions de stress abiotique difficiles. La technologie génétiquement modifiée peut aider à conserver le sol et l'environnement en réduisant le travail du sol et l'utilisation de pesticides.
Les Organismes Génétiquement Modifiés sont des plantes, animaux, bactéries, ou des champignons dont les gènes ont été modifiés par manipulation génétique. Les cultures génétiquement modifiées ou les cultures génétiquement modifiées sont utilisées des manières suivantes ;
- Ils sont plus tolérants aux stress comme la sécheresse, froid, et la chaleur, etc.
- Ils sont résistants aux parasites et donc moins dépendants des pesticides chimiques.
- Les cultures génétiquement modifiées aident à réduire les pertes après récolte.
- Ils contribuent également à augmenter l'utilisation des minéraux par les plantes, empêchant ainsi l'épuisement précoce de la fertilité du sol.
- Les plantes génétiquement modifiées ont une valeur nutritionnelle améliorée. Un exemple est le riz enrichi en vitamine A.
Coton Bt – Bt’ signifie le microbe Bacillus thuringiensis et il n’est activé qu’une fois qu’il entre en contact avec le pH alcalin dans l’intestin de l’insecte lorsque l’insecte l’ingère. La toxine activée se lie alors à la surface des cellules épithéliales et y crée des pores. Puis, cela fait gonfler et lyser les cellules, menant finalement à la mort de l'insecte.
Plantes résistantes aux parasites – Plusieurs nématodes vivent en parasites sur de multiples hôtes tels que les plantes, animaux, et même des êtres humains. Et un nématode spécifique 'Meloidegyne incognitia' infecte les racines des plants de tabac. Cela provoque une diminution du rendement des cultures. Pour éviter cette infestation, une nouvelle stratégie a été adoptée, basée sur la méthode de l'interférence ARN (ARNi).
Culture de tissus – La méthode de culture tissulaire consiste à régénérer des plantes en laboratoire à partir de parties de plantes indemnes de maladie. Cette méthode permet la reproduction de matériel de plantation exempt de maladies pour les cultures. Des exemples de cultures produites à l'aide de la culture tissulaire contiennent des agrumes, Ananas, avocats, mangues, bananes, café, et papaye.
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Laboratoire de culture tissulaire. Produits de biotechnologie agricole
Les vaccins bénéficient d'un biotechnologie agricole
De nouveaux vaccins utilisant des innovations biotechnologiques vertes modifient les processus de prévention des maladies, principalement dans les pays en développement. Les cultures génétiquement modifiées ont une contribution significative au développement de vaccins. Les aliments qui sont des fruits, céréales, et les légumes sont conçus pour transporter des protéines antigéniques extraites d'agents pathogènes. Lorsqu'ils sont injectés dans le corps et ces antigènes déclenchent une réponse immunitaire et renforcent la résistance du corps contre les agents pathogènes. Un exemple est un vaccin anti-lymphome obtenu à partir du tabac.
Reproduction végétale et animale avantages d'un biotechnologie agricole
L'utilisation de méthodes traditionnelles telles que la pollinisation croisée, greffage, et le croisement pour améliorer les modèles de comportement des plantes et des animaux prend du temps. Insémination artificielle, transfert d'embryon, et les technologies associées sont utilisées pour gérer les fonctions de reproduction d'un animal et influencer les traits de la progéniture résultante. Puis, ces améliorations ont augmenté la productivité agricole dans les pays en développement et renforcé leurs capacités à soutenir la croissance démographique.
Antibiotiques
La biotechnologie agricole est appliquée à la production d'antibiotiques pour les humains et les animaux. Les antibiotiques animaux formés grâce à cette technologie sont peu coûteux mais tout aussi efficaces que les antibiotiques fabriqués traditionnellement. Bien que ces antibiotiques soient obtenus à partir de plantes, une grande quantité de produit peut être obtenue à la fois. Aussi, il y a la facilité de purification et le risque de contamination est minimisé par rapport à l'utilisation de cellules de mammifères et de milieux de culture dans la production d'antibiotiques.
Nutritionnelle avantages d'un biotechnologie agricole
Dans le but de promouvoir une meilleure santé humaine, les scientifiques ont trouvé des moyens de créer des aliments génétiquement modifiés contenant des nutriments qui peuvent aider à combattre les maladies. Un bon exemple de ces aliments est le riz doré qui contient du bêta-carotène, une source majeure de vitamine A dans le corps.
Le nom du riz vient de la couleur du grain transgénique fabriqué à partir de trois gènes dont deux des jonquilles et un de la bactérie. Les gènes sont clonés pour créer le riz « doré ». Les personnes qui mangent ce riz complètent leur alimentation avec des vitamines et d'autres nutriments qui peuvent ne pas provenir d'autres aliments.
Les scientifiques créent des aliments génétiquement modifiés qui contiennent des nutriments connus pour aider à lutter contre les maladies ou la malnutrition, améliorer la santé humaine, principalement dans les pays sous-développés. Un exemple de ceci est le riz doré, qui contient du bêta-carotène, le précurseur de la production de vitamine A dans notre corps.
Cultures résistantes aux pesticides avantages d'un biotechnologie agricole
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Avantages de la biotechnologie agricole.
La biotechnologie dans l'agriculture a conduit à l'ingénierie de plantes résistantes aux pesticides. Cela permet aux agriculteurs de tuer sélectivement les mauvaises herbes sans nuire à leurs cultures. La technologie a été introduite pour la première fois dans le soja génétiquement modifié, les rendant résistantes à l'herbicide glyphosate. L'herbicide peut être appliqué en quantités abondantes pour éliminer les plantes sur un champ autre que les plantes Roundup-Ready. L'élimination sélective des mauvaises herbes fait gagner un temps précieux aux agriculteurs par rapport au processus traditionnel de désherbage.
Pendant de nombreuses années, un microbe appelé Bacillus thuringiensis (Bt) a été utilisé pour épousseter les cultures en produisant des protéines toxiques contre les parasites. Les scientifiques ont trouvé un moyen d'éliminer l'utilisation de Bacillus thuringiensis en introduisant des cultures résistantes aux ravageurs. Celles-ci sont appelées cultures Bt car le gène introduit dans la culture a été identifié à l'origine dans Bacillus thuringiensis. Exemples si les plantes résistantes aux ravageurs sont aujourd'hui le maïs Bt, Patate, et le maïs. Cette protéine toxique est nocive pour les parasites mais est sans danger pour les humains. Et cela a évité aux agriculteurs de faire face à des infestations de ravageurs coûteuses dans les cultures.
Fleurs
La biotechnologie ne consiste pas seulement à développer des aliments et des cultures génétiquement modifiés, elle a également des applications esthétiques. Les scientifiques utilisent des techniques de reconnaissance et de transfert de gènes pour améliorer la couleur, Taille, sentir, et propriétés des fleurs. La technologie a été utilisée pour améliorer d'autres plantes ornementales telles que des arbustes et des arbres. Certaines des méthodes appliquées sont similaires à celles utilisées sur les cultures.
La biotechnologie ne se limite pas à combattre les maladies ou à améliorer la qualité des aliments. Il y a des applications esthétiques; un exemple de ceci est l'utilisation de techniques d'identification et de transfert de gènes pour améliorer la couleur, Taille, et d'autres caractéristiques des fleurs. Aussi, la biotechnologie a été utilisée pour apporter des améliorations à d'autres plantes ornementales courantes, en particulier, arbustes et arbres. Certains de ces changements sont similaires à ceux apportés aux plantes, comme l'amélioration de la résistance au froid d'une race de plante tropicale afin qu'elle puisse être cultivée dans les jardins.
La biotechnologie végétale est-elle sûre?
La biotechnologie est sûre, efficace, et largement utilisé par plus de 18 millions d'agriculteurs dans le monde La biotechnologie est un outil éprouvé qui a réussi à améliorer la productivité des cultures pour les producteurs, résultant en un approvisionnement alimentaire abondant et abordable. Différentes études ont montré la sécurité de la technologie pour les êtres humains, animaux, et l'environnement.
Avantages de la biotechnologie agricole
- L'application de la biotechnologie à l'agriculture s'est traduite par des avantages pour les agriculteurs, producteurs, et les consommateurs. La biotechnologie dans l'agriculture a contribué à rendre la lutte contre les insectes nuisibles et la gestion des mauvaises herbes plus sûres et plus faciles tout en protégeant les cultures contre les maladies.
- En termes d'amélioration du contrôle des mauvaises herbes, soja tolérant aux herbicides, coton, et le maïs permettent l'utilisation d'herbicides à risque réduit qui se décomposent rapidement dans le sol et ne sont pas toxiques pour la faune et les humains. Les cultures tolérantes aux herbicides sont particulièrement compatibles avec les systèmes d'agriculture sans labour ou à travail réduit du sol qui aident à préserver la couche arable de l'érosion des sols.
- La biotechnologie agricole a été utilisée pour protéger les plantes contre des maladies dévastatrices. Par exemple, le virus de la tache annulaire de la papaye menaçait de faire dérailler l'industrie hawaïenne de la papaye jusqu'à ce que des papayes résistantes à la maladie soient développées par génie génétique.
- En utilisant les techniques de biotechnologie agricole, un ou deux gènes peuvent être transférés dans une culture pour donner un nouveau caractère à cette culture. Ceci est fait dans l'espoir d'augmenter le rendement des cultures. Bien que, ces augmentations de rendement se sont avérées difficiles à obtenir. Les méthodes actuelles de génie génétique fonctionnent mieux pour les effets d'un seul gène. Bon nombre des caractéristiques génétiques associées au rendement, comme une croissance accrue, sont contrôlés par un grand nombre de gènes, dont chacun a juste un léger effet sur le rendement global des cultures. Il y a, encore beaucoup de recherche, y compris la recherche phytogénétique, à faire dans ce domaine.
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