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Agricoltura moderna
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Introduzione alle applicazioni e ai vantaggi della biotecnologia agricola
La biotecnologia agricola è un insieme di tecniche scientifiche utilizzate per sviluppare piante, animali, e microrganismi. La biotecnologia consente miglioramenti che non sono possibili con il solo incrocio tradizionale di specie vegetali correlate. La biotecnologia agricola produce risultati migliori rispetto alle tecniche tradizionali mantenendo la stabilità e la fertilità del suolo. I semi ad alto rendimento aumentano considerevolmente il potenziale di produttività e forniscono resistenza a stress ambientali avversi come siccità e salinità. Sono principalmente efficaci e rilevanti per un paese come l'India che soffre ogni anno di scarsità d'acqua e siccità. I semi ad alto rendimento proteggono le colture da malattie e insetti.
Il settore delle biotecnologie agricole in India , in particolare il suo segmento delle biotecnologie vegetali, è unicamente in bilico per il principale processo di trasformazione. I prodotti vegetali di biotecnologia approvati per l'uso alimentare sono stati modificati per avere tratti come;
La biotecnologia fornisce agli agricoltori strumenti che possono rendere la produzione molto più economica e gestibile. Per esempio, le colture biotecnologiche possono essere ingegnerizzate per tollerare erbicidi specifici, che rendono il controllo delle infestanti più semplice ed efficiente. Queste opzioni di produzione agricola potrebbero aiutare i paesi a tenere il passo con la domanda di cibo riducendo i costi di produzione.
Molti altri tipi di piante sono ora in fase di ricerca e sviluppo. Sebbene non sia possibile sapere esattamente quale sarà realizzato, certamente la biotecnologia avrà in futuro usi molto diversificati per l'agricoltura. Gli sviluppatori stanno usando la biotecnologia per cercare di ridurre i grassi saturi negli oli da cucina, ridurre gli allergeni negli alimenti, e anche aumentare i nutrienti che combattono le malattie negli alimenti. Stanno ricercando modi per utilizzare colture geneticamente modificate nella produzione di nuovi farmaci, che potrebbe portare a una nuova industria farmaceutica di origine vegetale in grado di ridurre i costi di produzione utilizzando una risorsa sostenibile.
Benchè, piante geneticamente modificate vengono sviluppate per uno scopo noto come fitorisanamento in cui le piante disintossicano gli inquinanti nel suolo o assorbono e accumulano sostanze inquinanti dal suolo in modo che le piante possano essere raccolte e smaltite in sicurezza. Nel caso in cui il risultato sia una migliore qualità del suolo in un sito inquinato. Per produrre raccolti più resistenti che prospereranno anche negli ambienti più difficili e che avranno bisogno di meno carburante, lavoro, fertilizzante, e acqua, contribuendo a ridurre le pressioni sulla terra e sugli habitat della fauna selvatica.
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La biotecnologia vegetale integra gli sforzi di miglioramento genetico delle piante aumentando la diversità dei geni e del germoplasma disponibili per l'incorporazione nelle colture e riducendo notevolmente il tempo necessario per la produzione di nuove cultivar, varietà, e ibridi.
La biotecnologia può essere un vantaggio per l'agricoltura indiana in diversi modi. I danni alle colture possono essere ridotti al minimo attraverso varietà resistenti alle malattie e ai parassiti riducendo l'uso di sostanze chimiche. Il raccolto di peperoni indiani è ora devastato dalla malattia del deperimento, mentre la banana viene tesa un'imboscata dalla malattia della cima a grappolo, sorgo eroso dalla peronospora, e la noce di cocco è paralizzata dal problema dell'appassimento. L'allevamento di piante convenzionale ha poche munizioni per affrontare questi problemi in modo conveniente ed efficiente. L'India ha seri problemi per l'esplosione del riso, ruggine nel grano, ruggine delle foglie nel caffè, virus in pomodori e peperoncini e macchie fogliari nelle arachidi in tutto il paese. Questi problemi possono essere ridotti al minimo in modo ecologico con lo sviluppo di semi geneticamente riprogrammati progettati per resistere a questi attacchi di malattie riducendo al minimo o addirittura eliminando i costosi e pericolosi spray antiparassitari.
L'integrazione strategica degli strumenti di biotecnologia agricola nei sistemi agricoli indiani può rivoluzionare l'agricoltura indiana e inaugurare una nuova era nelle campagne. Rispetto alla “rivoluzione verde”, la "rivoluzione genetica" è neutrale, beneficiando allo stesso modo grandi e piccoli agricoltori. È ecologico. Perciò, può essere di grande aiuto al più piccolo agricoltore con risorse limitate, nell'aumentare la produttività agricola attraverso la disponibilità di sementi migliorate ma potenti. Può ridurre la sua dipendenza da input chimici come pesticidi e fertilizzanti. L'India ha inequivocabilmente bisogno dell'aiuto delle tecnologie per marciare nel prossimo secolo con una visione di elevazione economica e prosperità per i suoi due terzi della popolazione che dipendono dall'agricoltura.
Il Dipartimento di biotecnologia del governo indiano e altre agenzie scientifiche hanno svolto un lavoro ammirevole per affrontare i problemi di sicurezza delle colture GM sviluppando un forte, affidabile, e affidabile meccanismo di regolamentazione. L'attuale quadro di biosicurezza richiede ora che tutti gli organismi geneticamente modificati siano sottoposti a una rigorosa revisione e valutazione della sicurezza prima della loro importazione, sperimentazione sul campo, o rilasciare. Il governo dovrebbe rafforzare il suo sistema legale istituendo sanzioni per coloro che non rispettano i regolamenti, rafforzare e far rispettare le sue leggi anti-trust per prevenire i monopoli, e imporre leggi sulla responsabilità del prodotto per forzare la responsabilità aziendale.
La biotecnologia vegetale è particolarmente importante in questo senso perché lo è;
Applicazioni della biotecnologia in agricoltura coinvolge principalmente tecniche scientifiche come Organismi Geneticamente Modificati, cotone bt, e piante resistenti ai parassiti. Aiuta a modificare le piante, animali, e microrganismi e ne migliora la produttività agricola. Tecniche come i vaccini, coltura di tessuti, e l'ingegneria genetica sono utilizzati anche.
Organismi Geneticamente Modificati – La biotecnologia ha applicazioni sia geneticamente modificate che non geneticamente modificate in agricoltura. Ha reso la procedura di selezione delle piante più precisa e veloce. Le applicazioni non geneticamente modificate coinvolgono strumenti come Marker Assisted Selection, Coltura di tessuti, e allevamento di mutazioni, ecc. La tecnologia geneticamente modificata viene utilizzata nell'agricoltura mondiale. Ha applicazioni come il controllo degli insetti, gestione delle infestanti, efficienza nell'uso dell'acqua, efficienza nell'uso dell'azoto, e tolleranza alla salinità, ecc che ci aiutano a coltivare le nostre colture con meno pesticidi e in condizioni di stress abiotico difficili. La tecnologia geneticamente modificata può aiutare a preservare il suolo e l'ambiente attraverso una ridotta lavorazione e l'uso di pesticidi.
Gli organismi geneticamente modificati sono piante, animali, batteri, o funghi i cui geni sono stati modificati dalla manipolazione genetica. Le colture geneticamente modificate o le colture geneticamente modificate sono utilizzate nei seguenti modi;
Cotone Bt – Bt’ sta per il microbo Bacillus thuringiensis e si attiva solo una volta che viene a contatto con il pH alcalino nell'intestino dell'insetto quando l'insetto lo ingerisce. La tossina attivata si lega quindi alla superficie delle cellule epiteliali e crea pori in essa. Quindi, questo fa gonfiare e lisare le cellule, portando infine alla morte dell'insetto.
Piante resistenti ai parassiti – Diversi nematodi vivono come parassiti su più ospiti come piante, animali, e anche gli esseri umani. E uno specifico nematode "Meloidegyne incognitia" infetta le radici delle piante di tabacco. Ciò provoca una diminuzione della resa del raccolto. Per prevenire questa infestazione, è stata adottata una nuova strategia basata sul metodo dell'interferenza dell'RNA (RNAi).
Coltura di tessuti – Il metodo di coltura tissutale è la rigenerazione delle piante in laboratorio da parti di piante esenti da malattie. Questo metodo consente la riproduzione di materiale di piantagione esente da malattie per le colture. Esempi di colture prodotte utilizzando colture di tessuti contengono agrumi, ananas, avocado, mango, banane, caffè, e papaia.
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Nuovi vaccini che impiegano innovazioni biotecnologiche verdi stanno cambiando i processi di prevenzione delle malattie, principalmente nei paesi in via di sviluppo. Le colture geneticamente modificate hanno un contributo significativo allo sviluppo dei vaccini. Cibi che sono frutti, cereali, e le verdure sono progettate per trasportare proteine antigeniche estratte da agenti patogeni. Quando vengono iniettati nel corpo e questi antigeni innescano una risposta immunitaria e aumentano la resistenza del corpo contro gli agenti patogeni. Un esempio è un vaccino anti-linfoma ottenuto dal tabacco.
L'uso di metodi tradizionali come l'impollinazione incrociata, innesto, e l'incrocio per migliorare i modelli comportamentali di piante e animali richiede tempo. Inseminazione artificiale, trasferimento di embrioni, e le tecnologie associate sono utilizzate nella gestione delle funzioni riproduttive di un animale e nell'influenzare i tratti della prole risultante. Quindi, questi miglioramenti hanno aumentato la produttività agricola nei paesi in via di sviluppo e migliorato le loro capacità di sostenere la popolazione in crescita.
La biotecnologia agricola viene applicata nella produzione di antibiotici per l'uomo e gli animali. Gli antibiotici animali formati attraverso questa tecnologia sono a basso costo ma altrettanto efficienti degli antibiotici prodotti tradizionalmente. Mentre questi antibiotici sono ottenuti dalle piante, si può ottenere una grande quantità di prodotto alla volta. Anche, c'è la facilità di purificazione e il rischio di contaminazione è ridotto al minimo rispetto all'uso di cellule di mammifero e terreni di coltura nella produzione di antibiotici.
Nel tentativo di promuovere una migliore salute umana, gli scienziati hanno escogitato modi per creare alimenti geneticamente modificati con sostanze nutritive che possono aiutare a combattere le malattie. Un ottimo esempio di tali alimenti è il riso dorato che ha beta carotene, una delle principali fonti di vitamina A nel corpo.
Il nome del riso deriva dal colore del chicco transgenico formato da tre geni sono due dei narcisi e uno del batterio. I geni vengono clonati per creare il riso "dorato". Le persone che mangiano questo riso integrano la loro dieta con la vitamina e altri nutrienti che potrebbero non ricevere da altri alimenti.
Gli scienziati stanno creando alimenti geneticamente modificati che contengono sostanze nutritive note per aiutare a combattere le malattie o la malnutrizione, per migliorare la salute umana, principalmente nei paesi sottosviluppati. Un esempio di questo è Golden Rice, che ha beta-carotene, il precursore per la produzione di vitamina A nel nostro corpo.
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La biotecnologia in agricoltura ha portato alla progettazione di piante resistenti ai pesticidi. Ciò consente agli agricoltori di uccidere selettivamente le erbacce senza danneggiare i loro raccolti. La tecnologia è stata introdotta per la prima volta nella soia geneticamente modificata, rendendoli resistenti all'erbicida glifosato. L'erbicida può essere applicato in quantità abbondanti per eliminare le piante su un campo diverso dalle piante Roundup-Ready. L'eliminazione selettiva delle erbe infestanti fa risparmiare tempo prezioso agli agricoltori rispetto al tradizionale processo di diserbo.
Per molti anni, un microbo chiamato Bacillus thuringiensis (Bt) è stato utilizzato per impolverare le colture producendo proteine tossiche contro i parassiti. Gli scienziati hanno escogitato un modo per eliminare l'uso del Bacillus thuringiensis introducendo colture resistenti ai parassiti. Questi sono chiamati raccolti Bt poiché il gene introdotto nel raccolto è stato originariamente identificato nel Bacillus thuringiensis. Esempi se le piante resistenti ai parassiti oggi sono il mais Bt, Patata, e mais. Questa proteina tossica è dannosa per i parassiti ma è sicura per l'uomo. E ha salvato gli agricoltori dall'affrontare costose infestazioni di parassiti nelle colture.
La biotecnologia non riguarda solo lo sviluppo di alimenti e colture geneticamente modificati, ma ha anche alcune applicazioni estetiche. Gli scienziati stanno utilizzando tecniche di riconoscimento e trasferimento dei geni per migliorare il colore, dimensione, odore, e proprietà dei fiori. La tecnologia è stata utilizzata per migliorare altre piante ornamentali come arbusti e alberi. Alcuni dei metodi applicati sono simili a quelli utilizzati sulle colture.
Nella biotecnologia c'è molto di più che combattere le malattie o migliorare la qualità del cibo. Ci sono applicazioni estetiche; un esempio di ciò è l'uso di tecniche di identificazione e trasferimento genico per migliorare il colore, dimensione, e altre caratteristiche dei fiori. Anche, biotech è stato utilizzato per apportare miglioramenti ad altre comuni piante ornamentali, in particolare, arbusti e alberi. Alcuni di questi cambiamenti sono simili a quelli apportati alle piante, come aumentare la resistenza al freddo di una razza della pianta tropicale in modo che possa essere coltivata nei giardini.
La biotecnologia è sicura, efficace, e ampiamente utilizzato da oltre 18 milioni di agricoltori in tutto il mondo La biotecnologia è uno strumento collaudato che ha migliorato con successo la produttività delle colture per i coltivatori, con conseguente approvvigionamento alimentare abbondante e conveniente. Diversi studi hanno dimostrato la sicurezza della tecnologia per gli esseri umani, animali, e l'ambiente.
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