Các cây trồng và nông nghiệp đã đóng vai trò quan trọng trong phát triển và thúc đẩy sự văn minh. Các cây trồng cung cấp những thức ăn bền vững cho con người, cho động vật, sợi cho xây dựng và quần áo, thuốc men, dược phẩm, nước hoa, các hóa chất cho các quá trình sản xuất công nghiệp, năng lượng để nấu nướng và sưởi ấm và gần đây nhất, sinh khối để đáp ứng nhu cầu ngày một tăng về nhiên liệu phục vụ vận tải. Các cây trồng còn đóng vai trò chủ yếu về mặt môi trường bằng việc ngăn ngừa xói mòn đất, tăng cường mức ôxi trong khí quyển, giảm sự phát tán CO2 từ việc đốt than đá, và làm giàu đất bằng nitơ, mà chúng quay vòng theo chu kỳ giữa đất và khí quyển. Nếu dân số tiếp tục tăng như dự đoán, thì trong 50 năm tới chúng ta cần phải sản xuất thêm thức ăn cho người, thức ăn cho động vật và sợi hơn so với thời gian của toàn bộ lịch sử loài người. Và chúng ta phải làm điều này trên cơ sở diện tích đất thích hợp cho nông nghiệp và sản xuất cây trồng giảm dần. Điều này đặt ra một số thách thức chủ yếu cho nông nghiệp ở thế kỷ XXI: – Sản lượng cây trồng cần phải tăng cao hơn mức ngoạn mục đạt được ở thế kỷ XX để đáp ứng nhu cầu gia tăng và tiết kiệm không gian trống. Những đầu vào cần thiết cho nông nghiệp thâm canh, như nước và phân bón cần phải giảm. – Những cây trồng cần được phát triển để có thể sinh sôi nẩy nở trong những điều kiện khắc nghiệt sao cho những đất ít mầu mỡ có thể được sử dụng để trồng những cây quan trọng, mùa vụ trồng cần phải kéo dài và sản lượng không bị giảm bởi hạn hán, thời tiết nóng, lạnh và các tác động khác. – Những ảnh hưởng đến môi trường của nông nghiệp do việc sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón cần phải giảm bớt. Thí dụ các cây trồng cần được biến đổi để chịu được bệnh dịch, để có thể hấp thu có hiệu quả các chất dinh dưỡng trong đất, và cạnh tranh với cỏ dại trong việc hút nước và hấp thụ ánh sáng mặt trời. – Những cây lương thực cần được tối ưu hóa để phục vụ sức khỏe và dinh dưỡng của con người, cung cấp các vitamin thiết yếu, các axít amin và prôtêin nhằm giúp xóa bỏ tình trạng suy dinh dưõng và bệnh tật. [4] Chúng ta cần “trở về tương lai” và thay đổi cấu trúc gen các cây đặc sản có thể được sử dụng như những nhà máy sản xuất hóa chất và protein phục vụ các ứng dụng công nghiệp và y tế – thí dụ, các tiền chất nhựa và các vắc-xin để chống lại các mầm bệnh ở người và động vật. Những thách thức này sẽ đòi hỏi phải áp dụng những kỹ thuật nhân giống và phân tử tinh vi nhất mà hiện nay đang có, cũng như việc phát triển những kỹ thuật mới. Tuy nhiên chưa bao giờ có một thời kỳ nào sôi động hơn cho ngành sinh học cây trồng và nông nghiệp, và cuộc cách mạng công nghệ tạo ra bởi kỷ nguyên các bộ gen cho cơ hội duy nhất để thực hiện những mục tiêu này trong thời gian hai thập kỷ tới hoặc sớm hơn. Chính vì vậy, việc ứng dụng những thành tựu của công nghệ sinh học vào sản xuất nông nghiệp đã, đang và sẽ là sự lựa chọn tất yếu nhằm đáp ứng được những nhu cầu lương thực, thực phẩm của con người trên toàn cầu. Trên cơ sở thực tiễn đó, tôi đã chọn đề tài: “Vai trò của cây trồng biến đổi gen trong sản xuất nông nghiệp” làm đề tài tiểu luận môn Sinh học phân tử của mình. Hy vọng đề tài này sẽ giúp cho tôi hiểu thêm về vai trò to lớn của việc nghiên cứu sinh học phân tử trong cuộc sống của chúng ta hiện nay.