Biotechnology in plant breeding: New knowledge in resolving old problems

Abstract

Molecular biology and molecular genetics development, particularly development of recombinant DNA technology and genetic manipulation in vitro combined with cell and tissue culture ended by the specific method biotechnology., different than classic definition of it. This biotechnology as combination of biology, biochemistry, molecular biology, genetic engineering and computer science, enabled completely new approaches in plant on the diseases resistance, pesticide tolerance, increasing of genetic potential in the higher yield of better quality. Recombinant DNA technology has been developed after discovery possibility of bacterial endonucleasses to cut foreign DNA at specific nucleotide sequences and ligation of complementary DNA fragment ends producing recombinant DNA molecule. This technology is background of new biotechnology method by which genes controlling useful traits could be transferred between different organisms what has as end product genetically modified organisms (GMO). Both biotechnology and classical methods of plant breeding have the same goal but use of biotechnology has a lot of advantage, including transfer of single genes of interest, originated even from different evolutionary category. By classic breeding technology there is possibility to make combination combine only between different genotypes of the same plant species or between much closed genotypes.

Razvoj molekularne biologije i molekularne genetike posebno tehnologije rekombinantne DNK uz istovremeno usavršavanje tehnologija koje omogućavaju manipulacije u bezćelijskom sistemu kao što su kultura ćelija i tkiva rezultirao je u formiranju oblasti biotehnologije sa specifičnim osobinama u odnosu na klasične definicije. Integracijom najpropulzivnijih naučnih disciplina kao što su biologija, biohemija, molekularna biologija, genetika hemijski inženjering i informatika otvorene su neograničene mogućnosti i izazovi u sprečavanju bolesti humane populacije, biljaka i životinja kontroli insekata bez pesticida, povećanju produktivnosti stoke, povećanju proizvodnje i poboljšanju kvaliteta hrane i zaštite životne sredine. Primena tehnologije rekombinatne DNK ima nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalno oplemenjivanje. Genetičke modifikacije biljaka kao i klasično oplemenjivanje imaju isti cilj, dobijanje biljaka sa poboljšanim svojstvima. Klasičnim metodama oplemenjivanja prenosi se kompletan set gena iz roditeljskih linija u novo potomstvo. Time se ne prenosi samo jedan ili dva željena gena već stotine drugih gena, neki poželjni, a neki ne. Takođe tradicionalne metode oplemenjivanja se zasnivaju na prenosu genetičkog materijala između jedinki iste ili veoma bliske vrste. Primenom biotehnologije moguće je preneti jedan ili vise poželjnih gena iz bilo koje evolucione kategorije u istu ili drugu kategoriju organizma i na taj način stvoriti genetički modifikovane organizme (GMO) sa željenim osobinama. U radu će biti dat pregled stanja u oblasti primene biotehnologije u svetu i kod nas.