Différence entre les semences hybrides et GM

GRAINES HYBRIDES

Un hybride est créé lorsque deux plantes mères génétiquement différentes de la même espèce sont pollinisées. Au cours de la pollinisation, le pollen du mâle féconde les gamètes des ovaires de la femme 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 descendance avec des traits génétiques variés pour une meilleure 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 à monoïques, qui portent les deux sur la même plante). Cela force la pollinisation croisée à avoir lieu.

La dichogamie est la différence temporelle entre maturité de l'anthère et de la stigmatisation (organes de la plante reproductrice mâles et femelles respectivement), ce qui encourage également la pollinisation croisée. Protandry fait référence à la déhiscence (maturation) de l'anthère avant que le stigmate ne devienne réceptif, 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 du stigmate) permettent d'éviter l'autofécondation.

L'auto-incompatibilité est divisée en types hétéromorphes et homomorphes. Les plantes à fleurs hétéromorphes au distyle (2 types de fleurs) ou au tristyle (3 types) présentent des différences visibles dans les structures de reproduction entre chaque type. Seules des fleurs de types différents sont compatibles pour la pollinisation en raison de la stigmatisation et des hauteurs de 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 avec la fécondation. [I]

Un usage commercial:

Bien que l'hybridation se produise naturellement dans la nature, les sélectionneurs de plantes peuvent la contrôler pour développer des plantes présentant une combinaison de caractères commercialement souhaitable. Des exemples sont la résistance aux nuisibles, 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'aspect et du profil nutritionnel.

Les hybrides sont produits dans des environnements à faible technologie tels que des champs de cultures couverts ou des serres. Le canola, le pamplemousse, le maïs sucré, les cantaloups, les pastèques sans pépins, les tangelos, les clémentines, les apriums et les pluots sont des exemples de nouvelles cultures qui ne sont que des hybrides. [ii] Les cultures hybrides ont fait l’objet de recherches aux États-Unis dans les années 1920 et, dans les années 1930, le maïs hybride était devenu un produit largement utilisé. [iii]

L'hybridation est née des théories de Charles Darwin et Gregor Mendel au milieu du XIXe siècle. La toute première méthode employée par les agriculteurs est connue sous le nom de désépaississement du maïs, où le pollen des plants de maïs mère est enlevé et planté entre des rangées de plants parents, garantissant ainsi la pollinisation à partir du pollen père. Ainsi, les graines récoltées à partir des plantes mères sont des hybrides. ⁱⁱ L'élimination manuelle des structures des organes mâles de la plante est connue sous le nom d'émasculation à la main..

La modification du sexe est une autre méthode adoptée par les agriculteurs pour diriger la sélection des plantes. L'expression du sexe peut être contrôlée en modifiant des facteurs 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'éther, l'erthéphon, les cytokinines et les brassinostéroïdes, ainsi que les basses températures, entraînent un basculement vers l'expression sexuelle féminine. Les traitements hormonaux des gibbérellines, du nitrate d'argent et du pthalimide, ainsi que des températures élevées, ont tendance à favoriser la masculinité. ^je

Brevets et préoccupations économiques

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

Bien que bénéfiques, les semences hybrides sont trop coûteuses pour être utilisées dans les pays en développement, car leur coût est associé à la nécessité de disposer d’un équipement coûteux pour la fertigation et l’application de pesticides. le La Revolution verte, une campagne visant à répandre l'utilisation de semences hybrides pour accroître la production alimentaire était en réalité préjudiciable sur le plan économique dans les communautés agricoles rurales. Les coûts de maintenance élevés impliqués, obligeant les agriculteurs à vendre leurs terres à l'industrie agroalimentaire, creusant encore plus l'écart entre riches et pauvres.

GRAINES GM

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

Les méthodes:

Les pistolets à gènes sont la méthode la plus courante d’introduction de matériel génétique étranger dans les génomes de cultures monocotylédones telles que 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 des dommages au tissu cellulaire peuvent survenir. [Iv]

Les agrobactéries sont des parasites végétaux qui ont la capacité naturelle de transformer des cellules végétales en insérant leurs gènes dans des hôtes végétaux. 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 à partir de la tumeur. Les scientifiques utilisent Agrobacterium tumefaciens en tant que vecteur pour transférer des gènes souhaitables via le plasmide Ti (induisant une tumeur) dans des variétés de plantes dicotylédones telles que la pomme de terre, la tomate 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 microinjection et l’électroporation sont d’autres méthodes de transfert de gènes dans l’ADN, le premier directement et le second via les pores. Les technologies CRISPR-CAS9 et TALEN sont récemment apparues comme des méthodes encore plus précises d’édition des génomes..

Les transferts d'ADN se produisent également dans la nature, principalement chez les bactéries, via des mécanismes tels que l'activité des transposons (éléments génétiques) et des virus. C’est ainsi que de nombreux agents pathogènes deviennent résistants aux antibiotiques. ^iv

Les génomes de plantes sont modifiés pour inclure des traits qui ne peuvent pas être présents naturellement dans l'espèce. Ces organismes sont brevetés pour une utilisation dans les industries alimentaire et pharmaceutique, entre autres applications biotechnologiques, telles que la production de produits pharmaceutiques et autres produits industriels, les biocarburants et la gestion des déchets.. ⁱⁱ

Un usage commercial:

La première culture «GM» (génétiquement modifiée) était un tabac résistant aux antibiotiques, produit en 1982. Des essais sur le terrain pour des plants de tabac résistant aux herbicides en France et aux États-Unis ont suivi en 1986 et un an plus tard, une société belge génétiquement modifiée résistant aux insectes le tabac. Le premier aliment OGM vendu dans le commerce était un tabac résistant aux virus entré sur le marché de la République populaire de Chine en 1992.. ^iv Le "Flavr Savr" a été la première culture génétiquement modifiée vendue aux États-Unis en 1994: une tomate résistante à la pourriture, développée par Calgene, une société rachetée par la suite par Monsanto. La même année, l’Europe a approuvé sa première culture génétiquement modifiée destinée à la vente commerciale, un tabac résistant aux herbicides.. ⁱⁱ

Les plantes de tabac, de maïs, de riz et de coton ont été modifiées en ajoutant du matériel génétique provenant de la bactérie Bt (Bacille thuringiensis) à incorporer les propriétés de résistance de la bactérie aux insectes. La résistance au virus de la mosaïque du concombre, parmi d'autres agents pathogènes, a été introduite dans les cultures de papayes, de pommes de terre et de courges. 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 améliorer la santé humaine et l'alimentation du bétail. Les pays qui utilisent des cultures de semences et de légumineuses naturellement dépourvues d'acides aminés, produisent des semences GM contenant des niveaux plus élevés d'acides aminés, la lysine, la méthionine et la 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 vision chez les jeunes enfants..

Le pharming de plantes est un autre aspect du génie génétique. C’est l’utilisation de plantes modifiées cultivées en masse pour la production de produits pharmaceutiques tels que des vaccins. Des 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 des cellules individuelles peuvent être prélevées, modifiées et cultivées dans des cultures tissulaires pour devenir une masse de cellules indifférenciées appelée cal. Ces cellules calleuses ne sont pas encore spécialisées dans leur fonction et peuvent donc former une plante entière (un phénomène appelé totipotence). Étant donné que la plante s'est développée à partir d'une seule cellule génétiquement modifiée, la plante entière sera constituée de cellules possédant le nouveau génome et certaines de ses graines produiront une progéniture présentant le même caractère introduit.. ^v

Débats éthiques et effets économiques

En 1999, les deux tiers de tous les aliments transformés aux États-Unis contenaient des ingrédients génétiquement modifiés. Depuis 1996, la superficie totale consacrée à la culture d’OGM a été multipliée par 100. La technologie GM a entraîné une augmentation importante du rendement des cultures et des profits des agriculteurs, ainsi qu'une réduction de l'utilisation de pesticides, en particulier dans les pays en développement.. ⁱⁱ Les fondateurs du génie génétique des cultures, 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, la quantité ou la disponibilité» des aliments à l'échelle internationale.. ^iv

La production d'OGM reste un sujet controversé et les pays divergent quant à leur réglementation en matière de brevets et de commercialisation. Les préoccupations soulevées incluent la sécurité pour la consommation humaine et l'environnement et la question des organismes vivants devenant la propriété intellectuelle. Le Protocole de Cartagena sur la prévention des risques biotechnologiques est un accord international sur les normes de sécurité relatives à la production, au transfert et à l'utilisation des OGM..