En genetisk modifisert plante ( GMP ) er et dyrket utvalg av planter hvis genetiske sammensetning er modifisert av mennesker. En transgen plante er en plante i genomet som ett eller flere gener har blitt introdusert ved transgenese av rot- og bladmeristen . I grunnleggende forskning er produksjonen av genetisk modifiserte planter et grunnleggende verktøy for å forstå cellulære mekanismer. I agronomi representerer genetisk modifiserte planter en av de siste utviklingene innen planteforedlingsmetoder. I mange tilfeller er målet å innføre et nytt trekk som ikke tidligere var tilstede i denne arten.
Som med den generelle definisjonen av en genetisk modifisert organisme , varierer definisjonen av en GMO mellom det semantiske aspektet og den juridiske definisjonen. Mens uttrykket “genetisk modifisert plante” innebærer alle former for genetisk modifisering, er juridiske definisjoner generelt mer restriktive. Den viktigste definerende variasjonen som er viktig for planter, er utelukkelsen av cellefusjonsmetoden som en metode for å skape en PGM. Ekskludering av denne metoden betyr faktisk at nye varianter med samme originale egenskap blir vurdert annerledes enn GMO-regelverkets synspunkt.
Teknikkene for å utvikle GMP er basert på fire trinn.
Det første trinnet er å identifisere et gen av interesse i en donororganisme (bakterier, plante, etc.), deretter å isolere det og integrere det i en genetisk konstruksjon (vektor) som ofte er assosiert med en markeringsmarkør. Som gjør det mulig å velg cellene som har integrert genet av interesse. Denne genetiske konstruksjonen blir deretter klonet for å ha den i tilstrekkelig mengde.
Det andre trinnet er å overføre genet av interesse til planteceller. For dette er to metoder mulige. Man kan først og fremst bruke en jordbakterie, Agrobacterium , som har den naturlige kapasiteten til å utføre genetisk transformasjon ; det vil si at den kan integreres i genomet til cellen som den forurenser en genetisk konstruksjon som inneholder genet av interesse. Denne genetiske konstruksjonen vil først bli introdusert i bakteriene. Denne teknikken er den mest brukte. Den andre teknikken som kalles direkte overføring, gjøres enten ved DNA-projeksjon eller ved elektroporering . Projeksjonen av DNA gjøres ved hjelp av en partikkelkanon som gjør det mulig å projisere mikropartikler (av wolfram eller gull) belagt med DNA i cellene. Elektroporation er en teknikk som tar sikte på å svekke protoplasters plasmamembran med et elektrisk støt slik at genet av interesse kan komme inn i cellen.
Når genet har blitt overført, tar det tredje trinnet sikte på å velge cellene transformert av en test som oppdager tilstedeværelsen eller fraværet av en markeringsmarkør. De utvalgte cellene regenereres for å tillate utvikling av plantetter som deretter transplanteres i potter. Molekylære analyser på de regenererte plantene gjør det mulig å bestemme ekspressjonsnivået til det innlemmede genet.
Hvis dette nivået er tilfredsstillende, utføres det fjerde trinnet, som består i å inkorporere genet av interesse i en kommersiell variant. For dette blir det krysset mellom transformerte planter og kommersielle varianter. Planter som har ønsket trekk blir deretter valgt fra avkom og krysset igjen med planter av den kommersielle sorten ( backcross ). Denne prosessen gjentas mange ganger for å oppnå en nesten isogen linje av den kommersielle sorten som har genet av interesse.
Antibiotisk motstand er den første egenskap overføres til en plante, eller mer presist til en plantecelle. I 1983 oppnådde tre uavhengige forskningsgrupper stabile cellekulturer av petunia, tobakk, solsikke og gulrot som var motstandsdyktige mot forskjellige antibiotika. Samme år klarte Ken Barton og Mary-Dell Chilton på den ene siden og Patty Zambryski, Marc Van Montagu og Jeff Schell på den andre siden å regenerere hele resistente tobakkplanter fra cellekultur eller callus. Antibiotiske resistensgener slik som neomycin fosfotransferase -genet blir innført i celler. Virkningen av et antibiotikum gjør det mulig å hemme veksten av umodifiserte celler og utfører dermed utvalget av genetisk modifiserte celler.
Planter gjort resistente mot herbicider er blant de mest kjente for allmennheten, i 2011 er mais , soyabønner , bomull , raps , sukkerroer og lin (og til og med gress , bluegrass eller Kentucky Blue ) genetisk modifisert for å motstå et molekyl som totalt inneholder herbicider, glyfosat , markedsført av Monsanto under navnet RoundUp Ready .
Dette kan forårsake et problem når resistensgenet sprer seg til andre planter, spesielt de som betraktes som ugress (eller ugress ), noe som spesielt har vært tilfelle i dyrking av GM-bomull i USA, med resistens som spres til amarant Palmer (hvor virkningene var katastrofale i Georgia ).
Denne motstanden tildeles planter av gener som koder for en avkortet form av endotoksinproteiner , laget av visse stammer av Bacillus thuringiensis (bakterier som lever i jorden; derav navnet Bt mais). Det er flere toksiner , aktive på forskjellige typer insektlarver fra denne bakteriestammen, anerkjent i mange år for sine insektdrepende egenskaper som brukes i organisk eller konvensjonelt jordbruk . Flere arter har blitt transformert med et skadedyrsresistensgen. Noen markedsføres som: mais, bomull, tomat, potet og andre blir testet, spesielt ris og aubergine.
MenMais er den første av de skadedyrsresistente artene som markedsføres. Den Bt mais som har motstandsevne mot sommerfugl-insekter såsom maispyralide ( Ostrinia nubilalis ), bærer et eller flere gener som skriver Cry1 (A) .
Den Bt bomull er autorisert for markedsføring siden 1996, og er dyrket i mange land.
Tomat RisI 2009 utstedte Kina biosikkerhetssertifikater for Bt-ris.
AubergineI 2009 ble det gitt en markedsføringsanbefaling av de indiske myndighetene .
PotetVirkningen av tørke på avlinger avkastning avhenger av mange faktorer. Innføring av genet vil tillate bedre toleranse mot uttørking og opprettholder derfor avlingene i tørketider. Monsanto utførte sine første feltforsøk i 2009 med et mais som inneholder CspB-genet for Cold Shock Protein B. Dette genet koder for et kaperonprotein med samme navn. Dette genet er assosiert med en spesifikk promotor som bare tillater aktivering av genet i tilfelle uttørking. Dette proteinet gjør det mulig å stabilisere mRNAene , å opprettholde transkripsjonsnivået og dermed fotosyntese . Andre tester blir nå utført på andre arter, særlig hvete.
Til dags dato har ingen såkalt "tørke tolerant" GMP bestått eksperimenteltestfasen.
Aksepterer tallet 181 millioner hektar dyrket med GMO (levert av industrien via ISAAA ), representerer dette litt mer enn 10% av dyrket mark, anslått av FN til 1,5 milliarder hektar.