DNA-based markers in plants

معماری مارپیچ دوگانه DNA در سال 1953 مشخص شد. بیست سال بعد، در سال 1973، کشف آنزیم های محدود کننده به ایجاد مولکول های DNA نوترکیب در شرایط آزمایشگاهی کمک کرد. پیامدهای این روش های قدرتمند و جدید زیست شناسی مولکولی، و پتانسیل آنها در دستکاری ژنتیکی و بهبود میکروب ها، گیاهان و حیوانات، به طور فزاینده ای آشکار شد و منجر به تولد بیوتکنولوژی مدرن شد. اولین گیاهان تراریخته که در آنها یک ژن باکتریایی به طور پایدار ادغام شده بود در سال 1983 تولید شدند و تا سال 1993 گیاهان تراریخته در همه گونه های اصلی زراعی از جمله غلات و حبوبات تولید شدند. این دستاوردهای چشمگیر منجر به تولید محصولاتی شده است که در برابر علف‌کش‌های قوی اما ایمن برای محیط‌زیست یا در برابر پاتوژن‌های ویروسی و آفات حشرات مقاوم هستند. در موارد دیگر ژن‌هایی معرفی شده‌اند که رسیدن میوه را به تاخیر می‌اندازند، یا محتوای نشاسته را افزایش می‌دهند یا باعث عقیمی مردان می‌شوند. بیشتر این دستکاری‌ها بر اساس معرفی یک ژن - عموماً با منشاء باکتریایی - است که یک صفت مهم تک ژنی را در محصول انتخابی تنظیم می‌کند. بسیاری از محصولات مهندسی شده اکنون تحت آزمایشات مزرعه ای هستند و انتظار می رود در چند سال آینده به صورت تجاری تولید شوند. موفقیت‌های اولیه در بیوتکنولوژی گیاهی منجر به درک این موضوع شد که بهبود مولکولی بیشتر گیاهان مستلزم درک کامل پایه‌های مولکولی رشد گیاه، و شناسایی و مشخص‌سازی ژن‌هایی است که صفات چند ژنی مهم از نظر زراعی را تنظیم می‌کنند.

The double helix architecture of DNA was elucidated in 1953. Twenty years later, in 1973, the discovery of restriction enzymes helped to create recombinant DNA molecules in vitro. The implications of these powerful and novel methods of molecular biology, and their potential in the genetic manipulation and improvement of microbes, plants and animals, became increasingly evident, and led to the birth of modern biotechnology. The first transgenic plants in which a bacterial gene had been stably integrated were produced in 1983, and by 1993 transgenic plants had been produced in all major crop species, including the cereals and the legumes. These remarkable achievements have resulted in the production of crops that are resistant to potent but environmentally safe herbicides, or to viral pathogens and insect pests. In other instances genes have been introduced that delay fruit ripening, or increase starch content, or cause male sterility. Most of these manipulations are based on the introduction of a single gene - generally of bacterial origin - that regulates an important monogenic trait, into the crop of choice. Many of the engineered crops are now under field trials and are expected to be commercially produced within the next few years. The early successes in plant biotechnology led to the realization that further molecular improvement of plants will require a thorough understanding of the molecular basis of plant development, and the identification and character­ ization of genes that regulate agronomically important multi genic traits.