Biotechnologie dans la production végétale

De nombreux facteurs défavorables ont un impact négatif sur les rendements des cultures, ce qui vous amène à vous demander quelle est la contribution de la biotechnologie pour améliorer l’efficacité de la production végétale à l’heure actuelle? Après tout, les plantes cultivées tendres sont plus susceptibles de souffrir de :

• rongeurs;
• mauvaises herbes;
• nématodes;
• les insectes nuisibles;
• virus;
• bactéries;
• champignons phytopathogènes;
• Des conditions météorologiques défavorables;
• l’érosion du sol.

L’importance de la biotechnologie dans la production végétale

La biotechnologie ne peut plus être supprimée dans la production agricole moderne en raison de la croissance démographique et de ses besoins. Il existe deux grands domaines d’utilisation de la biotechnologie dans la production végétale :

• la modification génétique par l’introduction de gènes provenant d’organismes étrangers, qui se traduit par des objets génétiquement modifiés (OGM );
• appel aux réserves naturelles – utilisation d’extraits de champignons et de plantes, de micro-organismes hautement productifs, etc.

La science a développé plusieurs médicaments qui peuvent résoudre divers problèmes dont souffrent les producteurs agricoles. Selon la destination, les produits biologiques peuvent être classés en :

• régulateurs de croissance des plantes;
• produits phytosanitaires;
• agents améliorant le rendement.

Malgré la promotion active des produits OGM, les pays économiquement développés ne sont pas pressés d’augmenter leur consommation et privilégient le recours aux biotechnologies (méthodes biologiques d’exposition) qui utilisent des micro-organismes. Bien que de nombreuses entreprises utilisent des OGM dans le monde, non seulement dans la production végétale, mais aussi dans d’autres domaines d’activité.

Méthodes phytosanitaires

Les moyens biotechnologiques pour protéger les plantes agricoles contre les facteurs nuisibles sont les suivants :

• sélection de variétés résistantes aux facteurs défavorables;
• l’utilisation d’agents chimiques de lutte (herbicides, pesticides, raticides, insecticides, nématicides, fongicides) ;
• méthodes de lutte biologique contre les ravageurs basées sur l’utilisation de leurs parasites et ennemis naturels ou de substances toxiques libérées par des organismes vivants.

Vidéo sur la biotechnologie dans la production végétale

Augmenter la productivité de l’usine

Il s’agit d’une tâche tout aussi importante, comprenant :

• augmenter la productivité de la culture;
• augmenter sa valeur nutritionnelle;
• sélection de variétés pouvant pousser dans des zones marécageuses ou sèches, sur des sols salins.

L’objectif est d’augmenter l’efficacité énergétique des processus qui se déroulent dans les tissus végétaux (absorption de l’énergie lumineuse, du dioxyde de carbone, métabolisme eau-sel).

Les directions les plus importantes du développement de la biotechnologie dans la production végétale

Production traditionnelle de nouvelles variétés par sélection par hybridation, mutations induites et spontanées. Des méthodes de sélection basées sur le génie cellulaire et génétique commencent déjà à être introduites. Par exemple, avec l’aide du génie génétique, il est censé développer des associations symbiotiques pour les plantes qui leur permettent de fixer l’azote. Les scientifiques ont déjà réussi à isoler et à cloner les gènes sym responsables de la formation de liaisons symbiotiques entre la plante hôte et le nodule fixateur d’azote. C’est-à-dire que grâce aux méthodes du génie génétique, il est possible d’apprendre aux plantes à saturer le sol en azote.

• Il existe une autre tâche intéressante – transformer des protoplastes végétaux à l’aide de l’ADN.
• Des méthodes sont en cours de développement pour le transfert interspécifique des gènes asm qui rendent les plantes résistantes à la sécheresse, au froid, à la chaleur et à la salinité du sol.
• Des travaux sont en cours pour corriger les gènes cfx qui régulent l’absorption du dioxyde de carbone par la plante, dont le but est d’augmenter l’efficacité de la conversion biologique du rayonnement lumineux.

• La sélection de plantes résistantes aux herbicides permettra de les utiliser pour contrôler les mauvaises herbes directement dans les champs où poussent les plantes cultivées. Mais ici, le problème est qu’une surdose d’herbicides affecte négativement l’ensemble de l’écosystème.
• Il existe un certain nombre de plantes qui sont gravement touchées par les nématodes. Il est proposé d’y introduire des gènes qui forceront les cellules racinaires des plantes à reproduire les nématicides. Mais ce dernier ne doit pas être toxique pour la microflore racinaire bénéfique.

Exemples de réalisations concrètes en biotechnologie

• La biotechnologie dans la production agricole australienne grâce à la culture de clones cellulaires in vitro a permis le développement d’eucalyptus (gommiers rouges) qui peuvent pousser sur un sol salin. Le calcul est basé sur le fait que les racines des eucalyptus pomperont l’eau du sol et abaisseront le niveau des eaux souterraines salines. De ce fait, la salinité des couches supérieures du sol devrait diminuer et les flux d’eau de pluie devront déplacer le sel vers des couches plus profondes.
• A partir d’un clone cellulaire en Malaisie, un palmier à huile a été cultivé, qui est plus résistant aux phytopathogènes et produit 20 à 30 % d’huile en plus.
• Le clonage cellulaire, le criblage cellulaire et la régénération ultérieure des plantes à partir de clones sélectionnés seront une technique importante pour améliorer les espèces d’arbres (par exemple, les conifères) poussant dans les latitudes tempérées.
• Des plantes issues de tissus ou de cellules de mérisystème ornent désormais les étagères sous forme de fraises, d’asperges, de choux-fleurs et choux de Bruxelles, d’ananas, de pêches, de bananes, etc.

Les scientifiques espèrent vaincre les maladies virales des plantes à l’aide du clonage. Des méthodes ont été développées permettant d’obtenir des régénérants végétaux à partir de bourgeons apicaux. Par la suite, parmi les spécimens régénérés, un abattage est effectué – des individus obtenus à partir de cellules non infectées sont sélectionnés. Un tel abattage nécessite une détection précoce de la maladie, qui est réalisée par immunodiagnostic à l’aide de sondes ADN/ARN ou d’anticorps monoclonaux. Pour leur mise en œuvre, des préparations purifiées des virus eux-mêmes ou de leurs composants structurels importants sont nécessaires.

Le clonage cellulaire est un mécanisme très prometteur non seulement pour l’obtention de nouvelles variétés, mais aussi pour la culture industrielle des produits. Si les conditions de culture sont correctement préparées, par exemple en trouvant la proportion optimale de phytohormones, alors dans ces conditions, les cellules isolées seront plus productives que les plantes elles-mêmes. L’immobilisation des protoplastes ou des cellules végétales entraîne souvent une augmentation de leur capacité à synthétiser.