Graine de coton
Graine de coton classique
Saviez-vous que l'huile de la graine de coton est souvent utilisée comme norme pour mesurer la saveur et l'odeur des autres huiles? L'huile de la graine de coton est très connue dans l'industrie alimentaire pour un nombre de propriétés favorables telles que sa saveur douce, qui ne masque jamais le goût de l'aliment avec lequel elle est utilisée.
Historique de la graine de coton
La plante de coton a une histoire ancienne et il est presqu'impossible de déterminer les origines des diverses espèces de coton. Les fragments de fibre et de capsule découverts au Mexique ont été datés de 7000 ans et la plante a été cultivée en Inde pendant au moins 5000 ans. Le coton était aussi utilisé par les anciens Chinois, Égyptiens ainsi que les Américains du Nord et du Sud. Les pionniers européens en Amérique du Nord ont planté des cultures de coton depuis 1607.
La plante de coton produit environ autant le double de graines que de fibres, et aussi loin qu'au 18ème siècle, cela créa l'intérêt de trouver un usage commercial à la graine de coton. Vers la fin de 1860, une méthode commercialement viable pour extraire la graine de coton avait été inventée. D'autres usages avaient été découverts pour les enveloppes de graine et les linters, qui sont de petits bouts de fibres entourant la graine non traitée. Les utilisations, dont il est question plus bas, ont mené aujourd'hui à l'industrie entourant les graines de coton. Production de la graine de coton La graine de coton n'est pas cultivée à des fins commerciales au Canada. La plante de coton nécessite une longue période de croissance, ajoutée à beaucoup d'eau et de soleil au cours de la période de croissance, puis une saison sèche pour la récolte. Ces conditions existent généralement dans les latitudes tropicales et sous tropicales des hémisphères Nord et Sud.
D'autres usages avaient été découverts pour les enveloppes de graine et les linters, qui sont de petits bouts de fibres entourant la graine non traitée. Les utilisations, dont il est question plus bas, ont mené aujourd'hui à l'industrie entourant les graines de coton.
Production de la graine de coton
La production mondiale de coton au début des années 1990 s'établissait à 18.9 millions de tonnes par année. Parmi les plus grands producteurs, on compte la Chine, les États-Unis, L'Inde, le Pakistan, le Brésil et la Turquie.
Avantages et utilisations des graines de coton
Les graines de coton, tout comme le soya et d'autres cultures semencières, sont utilisées pour différents usages selon la portion de la graine dont il est question. L'huile de la graine de coton est très stable. Elle possède une longue durée de conservation à l'étalage et les hautes températures ne détériorent pas ou ne «tournent» pas l'huile lorsqu'elle est utilisée dans la friture. Enfin, l'huile de la graine de coton contient des antioxidants (Vitamine E), des gras poly-insaturés et des acides gras essentiels, qui contribuent tous à une meilleure santé.
Le tourteau des graines de coton, qui reste après l'extraction de l'huile, contient une hausse de 40 p. cent de protéines. Accompagné des enveloppes des graines, il représente un bon aliment de bétail. Les linters qui sont retirés de la graine peuvent être retrouvés dans les matelas, les tissus d'ameublement, les produits chimiques, les tampons cosmétiques et le papier de qualité.
Ce cotonnier est dérivé d'un plant de coton génétiquement mis au point, modifié pour être tolérant à l'herbicide bromoxynil.
Herbicides au bromoxynil
Les herbicides au bromoxynil sont commercialement utilisés en Amérique du Nord seulement. Le bromoxynil est un herbicide nitrile, qui est l'ingrédient actif dans plusieurs herbicides. Ces derniers contrôlent les dicotylédones annuelles dans les champs agricoles et les terres non agricoles.
La nécessité de la tolérance au bromoxynil
Le bromoxynil est un herbicide très largement utilisé, compte tenu de son efficacité pour le contrôle et l'anéantissement des mauvaises herbes qui affectent énormément la production de la graine de coton. Cependant, puisque le cotonnier ne possède aucune tolérance naturelle au bromoxynil, les cultures de graines de coton peuvent être détruites lorsque cet herbicide est utilisé sur les mauvaises herbes qui poussent au milieu des plants de coton.
La science
Comment le bromoxynil affecte-t-il les plantes vulnérables?Les herbicides au bromoxynil agissent en inhibant une photosynthèse dans les mauvaises herbes visées et dans les plantes vulnérables incluant le coton. De cette manière, cet herbicide empêche la production des sucres dont la plante a besoin pour son énergie, sa croissance et sa survie.
Comment les premiers plants de coton nouveau ont-ils été rendus tolérants au bromoxynil?La base génétique de la tolérance au bromoxynil est un gène isolé de la bactérie Klebsiella pneumoniae ozanae. Ce gène code pour un enzyme bactérien appelé nitrilase. Le Nitrilase est un enzyme qui hydrolyse le bromoxynil en un composé non toxique. Dans la nouvelle lignée de plant de coton, il neutralise les effets herbicides du bromoxynil.
Le gène qui code pour le nitrilase a été inséré dans le génome du cotonnier en utilisant une techniques d'A.D.N. recombinant appelée Agrobacterium tumefaciens - transformation assistée. Les génomes qui ont bien incorporé le nouvel A.D.N. étaient néoformés dans tous les plants de cotonnier et fécondés dans les lignées de coton tolérant au bromoxynil qui produisent les graines de coton.
Marqueurs sélectablesLes gènes marqueurs sélectables agissent comme des indicateurs génétiques pour identifier rapidement les cellules qui ont été modifiées avec succès. Le gène de résistance à la kanamycine a été utilisé dans le développement de la première lignée de plante de coton avec une tolérance au bromoxynil.
Le gène de résistance à la kanamycine confère une tolérance à l'antibiotique, la kanamycine. Ces caractéristiques ont été utilisées pour identifier cette lignée de coton nouveau en laboratoire. Elle a été détectée, en faible concentration, dans des échantillons de feuilles, de moulées et de semences.
Cette graine de coton nouvelle provient d'une graine de coton fabriquée de manière génétique, modifiée pour être tolérante à l'herbicide au glyphosate.
Herbicides au glyphosate
Les herbicides au glyphosate ont été utilisés partout dans le monde pendant plus de 25 ans. Le glyphosate est l'ingrédient actif présent dans plusieurs herbicides.
C'est un herbicide non sélectif, c'est-à-dire qu'il est efficace pour l'extermination de toutes les plantes. Le glyphosate est absorbé par les feuilles des plantes et est transporté dans la plante entière, en tuant ainsi toutes les parties.
Le besoin de la tolérance au glyphosate
La tolérance au glyphosate dans le coton est un outil agricole pour les agriculteurs commerciaux. Il facilite l'utilisation du glyphosate, qui est populaire au sein des agriculteurs et qui a une grande portée d'application ainsi que des propriétés environnementales favorables, telles que la résistance à la chute des fruits.
Cependant, puisque le coton n'a aucune tolérance naturelle au glyphosate, les cultures de graines de coton peuvent être endommagées lorsque cet herbicide est utilisé sur les mauvaises herbes qui poussent parmi les plants de coton.
Comment le glyphosate affecte-t-il les plantes vulnérables?Le glyphosate affecte une voie biochimique qui est unique à toutes les plantes.
Cette voie biochimique, appelée la «voie shikimique», est un élément essentiel à la croissance de la plante et à la production de protéines. Lorsque la voie shikimique est perturbée, la plante ne peut pas grandir ou produire les protéines nécessaires requises pour le fonctionnement des plantes. Cela entraîne une mauvaise croissance et la mort éventuelle de la plante.
Comment les premières graines de coton ont-elle été rendues tolérantes au glyphosate?La base génétique de la tolérance au glyphosate est un gène isolé d'une Agrobactérie, une bactérie de sol commune. Ce gène code pour une version bactérienne de l'enzyme 5-énolpyruvilshikimate -3-phosphate synthétase (EPSPS) appelé «CP4-EPSPS». L'enzyme EPSPS est un composant essentiel de la voie shikimique.
L'enzyme CP4-EPSPS est une forme d'EPSPS qui est tolérant au glyphosate et qui a un niveau plus élevé d'activité catalytique, éliminant de ce fait tout effet toxique observé dans les plants de coton.
Le gène CP4-EPSPS a été inséré dans le génome du coton en utilisant la technique d'techniques d'A.D.N. recombinant appelée Agrobacterium tumefaciens - transformation assistée. Les génomes qui ont incorporé le nouvel A.D.N. avec succès ont été néoformés dans les plants de coton entier et ont été fécondés dans la lignée de coton tolérant au glyphosate.
Marqueurs sélectablesLes gènes marqueurs sélectables agissent comme des indicateurs génétiques pour identifier rapidement les cellules qui ont été modifiées avec succès. Un gène résistant à la kanamycine a été utilisé dans le développement de la première lignée de graine de coton tolérant au glyphosate. La tolérance à la kanamycine confère une tolérance à l'antibiotique à la kanamycine. Cette caractéristique a été utilisée pour identifier la lignée de graine de coton modifiée avec succès en laboratoire. Elle a été détectée dans les échantillons de feuille et de graine à des niveaux très bas.
La graine de coton nouvelle résistante aux lépidoptères est issue d'un plant de coton génétiquement modifié qui est résistant aux insectes lépidoptères.
Le besoin de la graine de coton résistante aux lépidoptères
La famille des lépidoptères regroupe trois principaux insectes nuisibles au coton : le ver de la capsule du coton, le ver rose de la capsule du cotonnier et la noctuelle verdoyante. Ces ennemis des cultures contribuent à la perte annuelle de millions de dollars en pertes agricoles et en contrôle des insectes. En effet, l'industrie du coton utilise le plus grand nombre d'insecticides, en comparaison à toutes les autres industries de cultures.
Bien que des protéines insecticides soient disponibles, elles coûtent cher. De plus, elles doivent être consommées par l'ennemi des cultures et s'enlèvent facilement. Les lignes de coton nouveau surmontent ces obstacles en permettant aux plantes de produire elles-mêmes des toxines de protéines naturelles. Cette forme de coton peut être utilisée comme un outil alternatif dans le contrôle des insectes lépidoptères, et peut contribuer à la réduction éventuelle de l'utilisation des pulvérisateurs d'insecticides chimiques.
Les lignées de coton résistant aux insectes sont produites au moyen de la techniques d'A.D.N. recombinant, plus particulièrement par la Agrobacterium tumefaciens - transformation assistée. Un gène codant pour une protéine connue sous le nom de «toxine-Bt», qui est un insecticide pour les chenilles lépidoptères, est extrait d'une bactérie et introduit dans le génome du coton. La modification permet au plant de coton de produire lui-même la protéine Bt. La protéine est présente dans les feuilles et les autres parties que les ennemis larvaires des cultures consomment.
La toxine Bt est une protéine crystale qui est rapidement digérée (non allergène) et non toxique pour les humains, les autres vertébrés et les insectes favorables (tels que les abeilles domestiques et les coccinelles). La toxine Bt et les protéines similaires sont déjà utilisées et considérées comme des insecticides environnementaux acceptables contre les lépidoptères. Les ennemis lépidoptères du coton sont vulnérables à la protéine BT.
Marqueurs sélectables
Les gènes marqueurs sélectables agissent comme des indicateurs génétiques pour identifier rapidement les cellules qui ont été modifiées avec succès. Le gène de la résistance à la kanamycine a été utilisé dans le développement de la lignée de plante de la graine de coton résistante aux lépidoptères. La résistance à la kanamycine confère une résistance à l'antibiotique à la kanamycine. Cette caractéristique a été utilisée pour identifier cette lignée de graine de coton nouveau en laboratoire. Elle a été détectée dans les échantillons de feuille, de moulée et de graine, à de faibles concentrations.