Beberapa 10.000 tahun yang lalu, manusia berubah dari berburu hewan dan mengumpulkan benih dan umbi-umbian di alam liar, untuk menjaga hewan dan tanaman yang tumbuh di sekitar tempat-tempat di mana dia tinggal.
Dalam proses yang panjang ini, manusia telah berubah secara dramatis hewan dan tumbuhan yang mereka awalnya ditemukan di alam. Ternak yang dipelihara, domba, kucing, dan anjing baik diakui, tapi kadang-kadang orang tidak menyadari bahwa domestikasi yang sama telah terjadi dengan banyak tanaman kita tumbuh sebagai tanaman, seperti jagung, gandum, beras, dan kedelai. Selama ribuan tahun, manusia telah dipilih dan menyeberangi tanaman yang memiliki karakteristik mereka sukai, seperti rasa yang lebih baik atau lebih yield.
Pendekatan ini membuat lompatan besar ke depan ketika di abad ke-19 ilmuwan-biksu Gregor Mendel menemukan 'aturan' dimana karakteristik yang diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Kemudian, ilmuwan menemukan bahwa kode untuk karakteristik tanaman, hewan dan mikro-organisme yang terkandung dalam apa yang disebut 'gen', dan bahwa gen terdiri dari materi genetik, yang kita sebut DNA.
Pada awal abad ke-20, pemulia tanaman menemukan bahwa mutasi pada tanaman tidak hanya terjadi secara spontan, tetapi juga dapat diinduksi dengan mengekspos bahan tanaman radiasi atau bahan kimia.
Hal ini telah menjadi teknik yang digunakan secara luas, dan banyak dari tanaman yang kita konsumsi setiap hari diperoleh dengan bantuan mutasi yang disebabkan oleh bahan kimia dan radiasi.
Sementara kawin silang dan mutasi induksi adalah dan akan menjadi alat yang sangat penting dari pemuliaan tanaman, mereka juga memiliki sejumlah keterbatasan:
- Ketika gen untuk suatu sifat yang diinginkan seperti ketahanan terhadap penyakit tidak hadir dalam kolam gen dari jagung misalnya, maka tidak akan mungkin untuk menyeberangi gen tersebut dalam dari spesies yang tidak berhubungan seperti gandum;
- Untuk beberapa ciri-ciri, gen mungkin tersedia di kolam gen dari, lagi misalnya, jagung, tetapi gen-gen tidak dinyatakan cukup untuk benar-benar menghasilkan sifat yang diinginkan;
- Untuk beberapa spesies, seperti pohon buah-buahan, persilangan mungkin butuh waktu puluhan tahun, yang terlalu panjang jika kita perlu sifat yang membantu mengatasi dampak meningkatnya perubahan iklim. Misalnya, butuh peternak apel lebih 50 tahun untuk menyeberangi perlawanan terhadap kudis, yang merupakan penyakit utama di pohon apel yang membutuhkan banyak semprotan pestisida per musim.
- Untuk spesies lain kawin silang sangat sulit sama sekali. Pisang, misalnya, steril dan tidak memiliki bibit. Pisang dikalikan 'aseksual', yang berarti bahwa untuk membuat tanaman pisang baru, bagian dari pabrik yang ada digunakan. Semua pisang yang dihasilkan secara genetik identik.
- Bentuk-bentuk tradisional seleksi mutasi dengan menggunakan radiasi atau bahan kimia sangat tidak terduga dan dapat menyebabkan banyak perubahan yang tidak diinginkan.
- Kawin silang tidak hanya membawa gen yang diinginkan dari pabrik A ke pabrik B (yang biasanya berbagai 'elit' yang juga disesuaikan dengan lingkungan setempat) tetapi juga puluhan ribu gen lain dari tanaman A. Ini disebut pemulia tanaman 'linkage drag' kekuatan untuk memulai proses panjang 'persimpangan kembali'.
Untuk mengatasi keterbatasan ini cross breeding dan mutasi induksi, ilmuwan mengembangkan dalam teknik tahun 1970-an yang memungkinkan untuk "
- mengidentifikasi gen tertentu yang bertanggung jawab untuk suatu sifat pada suatu organisme,
- mengisolasi gen yang, dan
- membawanya ke dalam sel tanaman melalui proses yang disebut "transformasi"
Proses ini kita sebut 'modifikasi genetik', atau 'rekayasa genetika’ (pada hari-hari awal teknologi ini, itu juga disebut sebagai 'teknik DNA rekombinan').