Différence entre les graines hybrides et GM

DIFFÉRENCE ENTRE LES SEMENCES HYBRIDES ET GM

SEMENCES HYBRIDES



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

Dans la nature:

Les plantes à fleurs ont développé 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 l'apparition de fleurs unisexuées (par opposition à hermaphrodites). Les plantes dioïques portent des fleurs mâles et femelles sur des plantes séparées (par opposition aux monoïques, qui portent les deux sur la même plante). Cela oblige la pollinisation croisée à prendre endroit.



La dichogamie est la différence temporelle de maturité de l'anthère et de la stigmatisation (organes reproducteurs mâles et femelles des plantes respectivement), encourageant à nouveau la pollinisation croisée. La protandrie 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 opposé.

L'auto-incompatibilité (rejet du pollen de la même plante) et l'herkogamie (séparation spatiale des anthères et de la stigmatisation) permettent d'éviter l'auto-fécondation.

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

Un usage commercial:



Bien que l'hybridation se produise naturellement dans la nature, elle peut être contrôlée par les sélectionneurs de plantes pour développer des plantes avec une combinaison de caractères commercialement souhaitable. 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 nutritionnel.

Les hybrides sont produits dans des environnements low-tech tels que champs couverts ou serres . Les exemples de nouvelles cultures qui n'existent que sous forme d'hybrides comprennent le canola, le pamplemousse, le maïs sucré, les cantaloups, les pastèques sans pépins, les tangelos, les clémentines, les apriums et les pluots. [Ii] Les cultures hybrides ont été étudiées aux États-Unis dans les années 1920 et dans les années 1930, le maïs hybride était devenu largement utilisé. [iii]

L'hybridation est née 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 démêlage du maïs, où le pollen des plants de maïs mère est retiré et planté entre les rangées de plants pères, assurant la pollinisation uniquement à partir du pollen du père. Ainsi, les graines récoltées sur les plantes mères sont des hybrides.ylL'élimination manuelle des structures des organes mâles de la plante est connue sous le nom d'émasculation manuelle.



La modification du sexe est une autre méthode adoptée par les agriculteurs pour diriger la sélection végétale. L'expression sexuelle peut être contrôlée par des facteurs changeants tels que la nutrition des plantes, l'exposition à la lumière et à la température et les phytohormones. Les hormones végétales telles que les auxines, l'étherl, l'erthéphon, les cytokinines et les brassinostéroïdes, ainsi que les basses températures, provoquent un déplacement vers l'expression sexuelle féminine. Les traitements hormonaux des gibbérellines, du nitrate d'argent et du phtalimide, ainsi que les températures élevées, ont tendance à favoriser la masculinité.je

Brevets et préoccupations économiques

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

Bien que bénéfiques, les semences hybrides sont trop chères pour être utilisées dans les pays en développement, car le coût des semences est associé à la nécessité de disposer de machines coûteuses pour la fertigation et l'application de pesticides. leLa Revolution verte, une campagne visant à étendre l'utilisation de semences hybrides pour augmenter la production alimentaire, a en fait été économiquement préjudiciable dans les communautés agricoles rurales. Les coûts d'entretien élevés impliqués ont obligé les agriculteurs à vendre leurs terres aux agro-industries, creusant encore plus l'écart entre les riches et les pauvres.

GRAINES GM

ADN recombinant La technologie implique l’épissage de gènes d’organismes, même d’espèces différentes (qui ne pourraient jamais se reproduire dans la nature), pour aboutir à un organisme «transgénique». Plutôt que la reproduction sexuée, des techniques de laboratoire coûteuses sont utilisées pour créer l’organisme génétiquement modifié, ou «OGM».yl

Méthodes:

Les pistolets à gènes sont la méthode la plus courante pour introduire du matériel génétique étranger dans les génomes de monocotylédones comme le blé ou le maïs. L'ADN est lié à des particules d'or ou de tungstène, qui sont accélérées à des niveaux d'énergie élevés et pénètrent dans la paroi cellulaire et les membranes, où l'ADN s'intègre dans le noyau. Un inconvénient est que le cellulaire tissu des dommages peuvent survenir. [iv]

Les agrobactéries sont des parasites végétaux qui ont la capacité naturelle de transformer les cellules végétales en insérant leurs gènes dans des plantes hôtes. Cette information génétique, portée sur un anneau d'ADN séparé appelé 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 comme vecteur pour transférer des gènes souhaitables via le plasmide Ti (inducteur de tumeur) dans des variétés végétales dicotylédones, telles que les pommes de terre, les tomates et le tabac. L'ADN T (ADN transformant) s'intègre dans l'ADN végétal et ces gènes sont ensuite exprimés par la plante. [v]

La microinjection et l'électroporation sont d'autres méthodes de transfert de gènes dans l'ADN, la première directement et la seconde via les pores. Récemment, les technologies CRISPR-CAS9 et TALEN sont apparues comme des méthodes encore plus précises d'édition des 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 des virus. C'est ainsi que de nombreux agents pathogènes évoluent pour devenir résistants aux antibiotiques.iv

Les génomes végétaux sont modifiés pour inclure des traits qui ne peuvent pas apparaître naturellement dans l'espèce. Ces organismes sont brevetés pour une utilisation dans les industries alimentaires et médicales, entre autres applications biotechnologiques, telles que la production de produits pharmaceutiques et autres produits industriels, les biocarburants et la gestion des déchets.yl

Un usage commercial:

La première culture «GM» (génétiquement modifiée) était une plante de tabac résistante aux antibiotiques, produite en 1982. Des essais sur le terrain pour des plants de tabac résistants aux herbicides en France et aux États-Unis ont suivi en 1986 et un an plus tard, une société belge a conçu génétiquement résistant aux insectes le tabac. Le premier aliment génétiquement modifié commercialisé était un tabac résistant aux virus qui est entré sur le marché de la République populaire de Chine en 1992.ivLe «Flavr Savr» a été la première culture GM vendue dans le commerce aux États-Unis en 1994: une tomate résistante à la pourriture développée par Calgene, une société qui a ensuite été rachetée par Monsanto. La même année, l'Europe a approuvé sa première culture génétiquement modifiée pour les ventes commerciales, un tabac résistant aux herbicides.yl

Des plants de tabac, de maïs, de riz et de coton ont été modifiés par l'ajout de matériel génétique de la bactérie Bt (Bacille thuringiensis) pour incorporer les propriétés de résistance aux insectes de la bactérie. La résistance au virus de la mosaïque du concombre, entre autres agents pathogènes, a été introduite dans les cultures de papaye, de pomme de terre et de courge. Les cultures «Round-up Ready» telles que le soja sont capables de survivre à une exposition à l’herbicide contenant du glyphosate appelé Round-up. Le glyphosate tue les plantes en perturbant leurs voies métaboliques de synthèse des acides aminés.iv

Les profils nutritionnels des plantes ont été améliorés pour l'homme santé ainsi que l’alimentation du bétail améliorée. Les pays qui dépendent de cultures de semences et de légumineuses naturellement dépourvues d'acides aminés produisent des semences 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.

Le pharming végétal est un autre aspect du génie génétique. Il s'agit de l'utilisation de plantes modifiées cultivées en masse pour la production de produits pharmaceutiques tels que des vaccins. Les plantes telles que le cresson, 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 retirées, modifiées et cultivées dans des cultures de tissus pour devenir une masse de cellules indifférenciées appelée cal. Ces cellules calleuses ne se sont pas encore spécialisées dans la fonction et peuvent ainsi former une plante entière (phénomène connu sous le nom de totipotence). Puisque la plante s'est développée à partir d'une seule cellule génétiquement modifiée, la plante entière sera constituée de cellules avec le nouveau génome et certaines de ses graines produiront une progéniture avec le même caractère introduit.v

Débats éthiques et effets économiques

En 1999, les deux tiers de tous les aliments transformés américains contenaient des ingrédients génétiquement modifiés. Depuis 1996, la superficie totale des terres cultivées en OGM a été multipliée par 100. La technologie GM a entraîné une forte augmentation des rendements des cultures et des bénéfices des agriculteurs, ainsi qu'une réduction de l'utilisation de pesticides, en particulier dans les pays en développement.ylLes fondateurs du génie génétique des plantes, à savoir Robert Fraley , Marc van Montagu et Mary-Dell Chilton , ont reçu le Prix mondial de l'alimentation en 2013 pour avoir amélioré «la qualité, la quantité ou la disponibilité» des aliments au niveau international.iv

La production d'OGM est encore un sujet controversé et les pays diffèrent dans leur réglementation des aspects de brevetage et de commercialisation. Les préoccupations soulevées comprennent la sécurité pour la consommation humaine et l'environnement et la question de savoir si les organismes vivants deviennent la propriété intellectuelle. Le protocole de Cartagena sur la biosécurité est un accord international sur les normes de sécurité concernant la production, le transfert et l'utilisation des OGM.yl

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