Article scientifique intitulé l'amélioration génétique des plantes par génie génétique

Pr. Dr. Hamdi Jassim Hamadi

 Faculté de l'éducation pour les filles – Département des sciences de la vie

L'amélioration génétique des plantes par génie génétique

Le génie génétique : est l'une des branches modernes des sciences de la vie qui permet d'éliminer les gènes indésirables dans la plante et de les remplacer par d'autres gènes bénéfiques, ou la possibilité de prendre un gène d'un organisme vivant et de l'implanter dans un autre organisme vivant pour acquérir une caractéristique souhaitable. Le génie génétique permet le transfert de gènes entre des espèces génétiquement éloignées et la plupart des gènes des organismes vivants sont constitués de ADN qui peuvent être isolés et réarrangés selon le désir de l'homme, permettant ainsi d'obtenir des plantes supérieures dans leurs caractéristiques par le biais du génie génétique, impliquant le transfert de parties spécifiques et utiles de la matière génétique d'organismes vivants à d'autres qui ne sont pas liés par la parenté.

Étapes du génie génétique

1- Isolation des molécules ADN souhaitées à transférer dans la cellule végétale

2- Trouver un moyen de transfert approprié et l'obtenir de manière pure, pénétrer dans la cellule végétale et y introduire le gène, le moyen de transfert étant ADN

3- Trouver un moyen approprié pour couper la molécule ADN étrangère afin d'obtenir un petit morceau ADN contenant le gène souhaité et le transférer dans la cellule végétale dont on souhaite améliorer les caractéristiques

4- Fournir un moyen approprié pour lier le morceau ADN étranger avec le vecteur pour former la molécule hybride

5- Il faut fournir un moyen permettant d'introduire les molécules hybrides résultant des opérations de liaison dans la cellule cible

6- Après l'introduction des molécules, elles doivent être réparties de manière appropriée pour sélectionner les cellules réceptrices de la molécule hybride portant le gène souhaité

Applications du génie génétique dans le domaine agricole

De nombreux cultivateurs ont pu réaliser des améliorations agricoles sur de nombreuses variétés pour augmenter leur productivité et améliorer leur qualité, et produire des variétés économiques à haute productivité telles que les aliments génétiquement modifiés  Genetic Modified Food  de sorte que de telles variétés ont la capacité de résister aux maladies et aux conditions climatiques extrêmes et de supporter des environnements salins et désertiques. C'est pourquoi les laboratoires avancés se sont intéressés au transfert des gènes responsables de la formation des nodules racinaires bactériens des cultures légumineuses vers d'autres cultures d'importance économique, les rendant capables de coexister avec elles. De plus, certains acides aminés ont été produits par des organismes microscopiques qui entrent dans la fabrication de protéines pour l'alimentation animale dans le but d'augmenter la production de viande  

Les principaux domaines de recherche agricole utilisant le génie génétique

1- Production de plantes résistantes aux maladies et aux insectes

2- Production de plantes résistantes aux herbicides

3- Production de plantes résistantes aux champignons

4- Production de variétés végétales capables de vivre dans des sols salins et désertiques

5- Production d'organismes vivants ressemblant à l'un des parents par clonage, comme cela se produit dans la reproduction asexuée et végétative

Les tendances modernes dans le domaine du génie génétique pour améliorer les plantes

1- Transfert de gènes dans le pollen

2- Injection directe de l' ADN dans les organes reproducteurs de la plante

3- Possibilité d'utiliser des gènes génétiques

4- Possibilité de modifier le gène lui-même en transférant un morceau ADN dans le même gène vers de nouveaux sites

5- Considérer les virus qui infectent les plantes comme des agents différents dans le transfert de gènes

Réalisations du génie génétique dans le domaine de l'amélioration génétique des plantes

1- Les méthodes d'amélioration génétique dans ce domaine se sont appuyées sur l'intensification des efforts des scientifiques en génie génétique vers Bacillus thurigiensis  abrégé par (BT) cette bactérie produit une protéine qui tue les larves des insectes lépidoptères (papillons de nuit) et cette protéine est utilisée comme insecticide en raison de sa non-toxicité et de sa facilité d'élimination

2- Dans le domaine de la protection des plantes contre les champignons

Bien que les plantes contiennent des substances qui les protègent des bactéries et d'autres micro-organismes, telles que les substances savonneuses, les alcaloïdes et les substances cireuses, leur résistance reste faible. Ainsi, le facteur génétique responsable de la production de la protéine séricine de la chenille du ver à soie a été isolé et introduit dans les plantes de pomme de terre, les rendant résistantes à la bactérie de la pourriture molle.

3- Dans le domaine de la fixation de l'azote atmosphérique

Bien que les cultures légumineuses portent dans leurs racines des nodules racinaires de bactéries qui fixent l'azote atmosphérique, régulées par un ensemble de gènes, que ce soit dans la plante légumineuse ou dans la bactérie, les scientifiques en génie génétique ont réussi à transférer ces gènes d'un plasmide bactérien vers des bactéries E.Coli, les transformant en bactéries fixatrices d'azote. Ainsi, les scientifiques se sont récemment tournés vers de nombreuses tentatives pour produire des nodules racinaires dans les racines des plantes herbacées dans le but de fixer l'azote atmosphérique en symbiose avec différentes espèces de bactéries, et certains scientifiques ont réussi à produire des nodules racinaires sur des cultures de blé et de maïs, leur permettant de fixer l'azote atmosphérique jusqu'à 9%, et les recherches se poursuivent dans cette direction.