La domesticació és el procés pel qual els humans han seleccionat i conreat plantes per a adaptar-les a les seves necessitats i preferències. Aquest procés ha portat a canvis significatius en la morfologia, fisiologia i genètica de les plantes, la qual cosa ha permès el desenvolupament de cultius amb característiques desitjables com a major rendiment, resistència a malalties i millor contingut nutricional.

La domesticació de plantes va començar fa uns 10.000 anys a la regió del Creixent Fèrtil, on es van conrear per primera vegada plantes com el blat, l’ordi, els pèsols i les llenties. Al llarg de la història, els humans han continuat seleccionant els trets desitjables de les plantes, la qual cosa ha portat a la creació d’una gran varietat de cultius.

La mutagènesi és el procés d’induir canvis en el material genètic d’un organisme per a crear nous trets. Això s’aconsegueix mitjançant l’exposició a agents mutagènics, que poden ser químics o físics, i que provoquen canvis aleatoris en el DNA.

La mutagènesi s’utilitza en la millora de plantes per a augmentar la variabilitat genètica i crear noves característiques desitjables. En exposar les plantes a agents mutagènics, es generen canvis en el DNA en gran quantitat i de manera aleatòria. Els científics després seleccionen les plantes amb característiques desitjables i les conreen per a obtenir més plantes amb aquestes mateixes característiques.

Encara que la mutagènesi pot generar canvis significatius en les plantes, les varietats de cultius resultants són segures tant per al medi ambient com per a la nostra salut. La majoria dels aliments que trobem en els supermercats són obtinguts per una domesticació avançada o per mutagènesi. El llistat d’aquestes varietats es pot consultar en aquesta base de dades de l’Organització de les Nacions Unides per a l’Agricultura i l’Alimentació (FAO).

La transgènesi és el procés de transferir gens d’un organisme al genoma d’un altre organisme.

Aquest mètode s’utilitza en la millora de plantes per a introduir característiques desitjables, com la resistència a plagues o la tolerància a herbicides, en inserir un gen d’una altra espècie de planta o microorganisme en el genoma de la planta d’interès, donant com a resultat una varietat amb noves característiques.

Les plantes transgèniques se sotmeten a estudis rigorosos per a avaluar la seva seguretat, l’impacte mediambiental i l’eficàcia abans del seu ús en l’agricultura.

L’edició gènica (també anomenada edició genètica o edició del genoma) és un grup de tecnologies que brinden als científics l’habilitat de canviar la seqüència d’ADN d’un organisme. Aquestes tecnologies permeten agregar, llevar o alterar material genètic en uns certs llocs del genoma.

S’han desenvolupat diversos enfocaments d’edició del genoma, entre ells la tècnica coneguda com a CRISPR-Cas9 (abreviatura de “repeticions palindròmiques curtes agrupades regularment interespaciades associada a la proteïna 9”). A la natura, el complex CRISPR-Cas9 és utilitzat pels bacteris per defensar-se dels virus. Al laboratori, el mateix complex és utilitzat com a eina per a fer canvis precisos en l’ADN d’un organisme. Un ARN curt, anomenat ARN guia, és la mà que posiciona el complex en una posició precisa del genoma, i una proteïna anomenada Cas9 actua com una «tisora» molecular i talla l’ADN en llocs específics.  Aleshores, l’ADN es repara i en aquest procés és quan es poden introduir canvis genètics.

Amb les tecnologies d’edició, els científics poden realitzar modificacions precises en el genoma sense produir múltiples mutacions aleatòries ni introduir gens d’altres organismes. Aquest sistema és molt interessant pels professionals del sector perquè és més eficient que altres mètodes de modificació genètica i facilita el desenvolupament de plantes amb característiques millorades.