ביוטכנולוגיות יכולות לסייע לגידולים מסורתיים של צמחי מרפא על ידי בחירת המינים בעלי תוקף איכותי ביותר: בחירה זו יכולה להתרחש גם ברמה האגרונומית, אך עם זמנים ארוכים בהרבה מבחירה בגידולים חוץ גופיים, שאינם דורשים זמן גידול שלם. השוק, בנוסף, דורש לספק תרופות עם תקן איכות שהוא תמיד זהה וגבוה למדי. בעזרת ביוטכנולוגיות אפשר לשפר גנטית את המינים של הצמח בעל עניין התרופות; כל תא יעלים מייצג קטן מעבדה לייצור החומר הפעיל, בין אלה התאים היצרניים ביותר מזוהים באמצעות שיטות חקירה מיקרוסקופיות וכימיות.
במהלך תהליך השכפול של תאי הצמח של המחקר, גם אם אלה מעוררים לאיבוד הבידול, עדיין מתרחשים תהליכי שכפול מיטוטי שהם כשלעצמם אינדיקציה לשונות גנטית מסוימת, בשל טעויות זעירות ברמת הכפילות ( כך כפי שקורה בתחומים, כאשר מדור לדור רמות שונות משתנות גם ברמה מקרוסקופית) .לכן, הביוטכנולוג אינו עושה דבר מלבד לבצע במבחנה את הבחירה שהאגרונום מבצע בתחום, אך עם זמנים מופחתים במידה ניכרת.
לאחר שזוהו התאים היצרניים ביותר, הם נלקחים ומונחים במדיום מוצק אחר, שם הם יכולים להתחלק עוד יותר; מיציאה שנייה זו יבודדו התאים היעילים ביותר, אשר ייזרעו בצלחת פטרי אחרת; ובכך תתקבל יעלים בעלי מאפיינים פרודוקטיביים יותר מבחינת עקרון פעיל. אם נתייחס לביוטכנולוגיות ככלי לשיפור אגרונומי, עלינו להביא את התא במבחנה לצמח אמיתי כדי לחזור לשדה. כאן חוזר המושג של טוטופוטנטיות של תאים לא מובחנים, שיכול להתמיין לסוגים היסטולוגיים שונים; פוטנציאל, כל תא בודד המבודד מהתרבות במבחנה יכול ליצור "צמח שלם. כל יעל מכיל מיליארדי תאים, מהם ניתן לבצע מספיק שתלים לכיסוי שדה שלם. השתילים המתקבלים כך יולידו צמחים שכולם פרודוקטיביים באותה מידה ובעיקר תוך מספר שבועות או חודשים לכל היותר. את התפוקה של השדה המעובד, לאחר בחירה ביוטכנולוגית, ניתן לייצג עקומה גאוס מאוד צרה וגבוהה; להיפך, במקרה של טיפוח שלא נבחר, הגאוס הזה נוטה פיזיולוגית להיות רחב יותר ופחות גבוה.
התאים המבודדים כיצריים ביותר ממוקמים בסביבה מותנית, המעוררת אותם להתמיין לרקמות ואיברים; לכן ישמשו אמצעי תרבות מתאימים המחקים גירויים חיצוניים הקיימים פיזיולוגית בטבע. באופן הגיוני, המרכיבים והריכוזים הקיימים במדיום תרבותי המשרה התמיינות תאים יהיו שונים מאלה הקיימים במדיום המשרה את אובדן האפיון ההיסטולוגי. צמחים קטנים, הנקראים גם שתילים, מתקבלים על ידי אורגנוגנזה או אמבריוגנזה של תאים מבודדים במבחנה.
מאמרים נוספים בנושא "ביוטכנולוגיה ושיפור אגרונומי"
- ביוטכנולוגיה: מושג ביו -טרנספורמציה וביומסה
- פרמקוגנוזיה
- ביוטכנולוגיה: אמבריוגנזה והתאוששות של צמחי מרפא
