Значение биотехнологии для сельского хозяйства

Биотехнология относится к любой технике, в которой используются живые организмы или их части. Такие методы используются для изготовления или модификации продуктов для практических целей. Современная медицина, сельское хозяйство и промышленность широко используют биотехнологии. Использование дрожжей для приготовления хлеба является примером традиционной биотехнологии.

Традиционные биотехнологии, такие как использование дрожжей для изготовления хлеба или вина, применяются уже тысячи лет. С конца 19-го века познание принципов наследственности дало фермерам новые инструменты для разведения сельскохозяйственных культур и животных. Они отобрали отдельные организмы с полезными свойствами и разработали гибридные культуры.

Новые методы были разработаны с момента открытия структуры ДНК в 1954 году. Например, микроорганизмы могут быть использованы для производства антибиотиков, а наследственный материал в растениях может быть изменен, чтобы сделать их устойчивыми к вредителям или болезням.

Гены - это фрагменты кода ДНК, которые регулируют все биологические процессы в живых организмах. Весь набор генетической информации организма присутствует в каждой клетке и называется геномом. Генетический материал структурирован сходным образом у разных видов, что облегчает выявление потенциально полезных генов. Некоторые виды сельскохозяйственных культур, домашнего скота и болезнетворных организмов были изучены в качестве модельных видов, поскольку они помогают нам понять родственные организмы.

Определенные фрагменты ДНК, которые могут быть легко идентифицированы, используются для «пометки» положения определенного гена. Их можно использовать для выбора отдельных растений или животных, несущих полезные гены и характеристики. Таким образом, можно проследить такие важные признаки, как урожай фруктов, качество древесины, устойчивость к болезням, производство молока и мяса, а также жировые отложения.

Растения могут быть получены из небольших образцов растений, выращенных в пробирках. Это более сложная форма обычной посадки черенков с существующих растений. Другой лабораторный метод, отбор in vitro, включает выращивание растительных клеток в неблагоприятных условиях для отбора устойчивых клеток перед выращиванием полного растения.

При обычном размножении половина генов индивидуума приходит от каждого родителя, тогда как в генной инженерии к генетическому материалу добавляется один или несколько специально отобранных генов. Более того, обычное селекционное растение может сочетать только близкородственные растения. Генная инженерия позволяет передавать гены между организмами, которые обычно не способны скрещиваться.

Например, ген бактерии может быть вставлен в клетку растения для обеспечения устойчивости к насекомым. Такой перенос продуцирует организмы, называемые генетически модифицированными или трансгенными.

Фото: article.tebyan.net