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35.7: Cruzamento das Plantas e Biotecnologia
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Plant Breeding and Biotechnology
 
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35.7: Plant Breeding and Biotechnology

35.7: Cruzamento das Plantas e Biotecnologia

Crop cultivation has a long history in human civilization, with records showing the cultivation of cereal plants beginning at around 8000 BC. This early plant breeding was developed primarily to provide a steady supply of food.

As humans' understanding of genetics advanced, improved crop varieties could be achieved more quickly. Artificial selection could be more directed, and crop varieties enhanced for favorable traits more quickly to produce better, more robust, or more palatable plants.

However, traditional techniques for breeding plants are slow and do not always produce the desired crop varieties. Later, biotechnological tools made it easier to engineer desired traits into plants that are otherwise difficult to breed using traditional methods. For example, improving nutritional deficiency in plants is difficult via artificial selection, and particularly challenging for vitamin A and iron. Rice, for example, does not contain genes for beta carotene, which is a vitamin A precursor. However, it does contain genes for the compound geranylgeranyl pyrophosphate, which can be sequentially converted to beta carotene using four enzymes. Rice was engineered using genes for two enzymes derived from daffodils, and the remaining two enzymes from the bacteria Erwinia uredovora. The resulting crop is known as golden rice. Because rice is the staple food of more than half of the world, bioengineered crops such as these could potentially play a role in preventing blindness among children caused by vitamin A deficiency, or improving the health of rice-reliant countries.

Many commonly grown crop plants now have some degree of genetic modification introduced using biotechnology. For example, maize, papaya, and many potato varieties have been modified for herbicide, disease, or pest resistance. Genetic modification can even be carried out to reduce allergen production, which is the case in soybeans.

O cultivo de plantações tem uma longa história na civilização humana, com registos que mostram o cultivo de plantas de cereais a partir de 8000 a.C. Esta criação inicial de plantas foi desenvolvida principalmente para fornecer um suprimento constante de alimentos.

À medida que a compreensão humana da genética avançava, variedades de culturas melhoradas poderiam ser alcançadas mais rapidamente. A seleção artificial poderia ser mais direcionada, e as variedades de culturas aprimoradas mais rapidamente para características favoráveis para produzir plantas melhores, mais robustas ou mais palatáveis.

No entanto, as técnicas tradicionais para a criação de plantas são lentas e nem sempre produzem as variedades de culturas desejadas. Mais tarde, as ferramentas biotecnológicas tornaram mais fácil projetar características desejadas em plantas que são de outra forma difíceis de procriar usando métodos tradicionais. Por exemplo, melhorar a deficiência nutricional nas plantas é difícil através da seleção artificial, e particularmente desafiador para vitamina A e ferro. O arroz, por exemplo, não contém genes para betacaroteno, que é um precursor de vitamina A. No entanto, ele contém genes para o composto geranilgeranil pirofosfato, que pode ser sequencialmente convertido em betacaroteno usando quatro enzimas. O arroz foi modificado usando genes para duas enzimas derivadas de narcisos, e as duas enzimas restantes da bactéria Erwinia uredovora. A cultura resultante é conhecida como arroz dourado. Como o arroz é o alimento básico de mais da metade do mundo, culturas de bioengenharia como estas podem potencialmente desempenhar um papel na prevenção da cegueira entre crianças causada pela deficiência de vitamina A, ou melhorar a saúde dos países dependentes do arroz.

Muitas plantas comumente cultivadas têm agora algum grau de modificação genética introduzida usando biotecnologia. Por exemplo, variedades de milho, mamão e muitas variedades de batata foram modificadas para resistência a herbicidas, doenças ou pragas. Modificações genéticas podem até ser realizadas para reduzir a produção de alergénios, que é o caso da soja.


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