Le développement rapide de la biotechnologie offre de nouvelles opportunités pour assurer notre approvisionnement alimentaire futur. De nouveaux traits peuvent être introduits dans les cultures par la technologie des transgènes plus efficacement que par la sélection conventionnelle des cultures. Depuis la première commercialisation d'une culture génétiquement modifiée (GM) en 1996, la superficie mondiale des cultures GM n'a cessé de croître et a atteint 170 millions d'hectares en 3. Un nombre croissant de cultures GM aux caractéristiques différentes sont produites et rejetées dans l'environnement. . L'introduction de nouveaux transgènes dans les cultures a suscité des inquiétudes quant à d'éventuels effets négatifs sur l'environnement. Les transgènes pourraient passer des cultures aux parents sauvages via le flux de gènes. Selon la nature du transgène et de son produit, un tel flux de transgènes peut entraîner des conséquences écologiques et évolutives indésirables dans les populations sauvages

Le processus de flux de transgènes des cultures vers les parents sauvages implique plusieurs étapes : premièrement, la formation d'hybrides culture-sauvage avec un transgène par hybridation entre les cultures et les populations sauvages ; deuxièmement, l'établissement du transgène dans les populations sauvages locales par rétrocroisement avec des plantes sauvages ; troisièmement, la propagation du transgène dans l'ensemble de la métapopulation de l'espèce sauvage via la dispersion du pollen et des graines. La majorité des études précédentes se sont concentrées uniquement sur l'évaluation des deux premières étapes de l'introgression du transgène. Un article récent dans Annals of Botany examine le rôle de la dynamique des métapopulations dans la propagation des transgènes.

Les populations sauvages proches des champs cultivés sont généralement fortement affectées par les perturbations humaines. La perte et la fragmentation de l'habitat dues aux perturbations humaines peuvent modifier le niveau de flux génétique entre les parcelles et le taux de renouvellement des parcelles. Si la dispersion des gènes devient limitée en cas de fortes perturbations humaines, le modèle de distribution de la diversité génétique peut changer radicalement dans la métapopulation. Dans ce cas, un gène nouvellement apparu, tel qu'un transgène dans une population sauvage locale, peut ne pas être en mesure de se propager à travers la métapopulation. À l'inverse, la dispersion par l'homme peut améliorer la connectivité entre les populations dans les zones où les perturbations anthropiques sont élevées, ce qui entraînerait une propagation accrue d'un transgène échappé. Cependant, il est difficile d'étudier les effets des perturbations humaines et des changements d'habitat associés sur le flux génétique, car il est difficile de trouver des populations sauvages intactes comme témoins et les effets d'autres facteurs peuvent interférer avec ceux des perturbations humaines.

Les auteurs ont comparé les modèles historiques et contemporains de flux de gènes dans une métapopulation de carottes sauvages, testant l'hypothèse nulle selon laquelle les perturbations humaines n'ont pas modifié le flux de gènes dans la métapopulation et que le flux de gènes contemporain était similaire au flux de gènes historique chez les carottes sauvages et visant à répondre à la questions suivantes:

1. Quel est le taux de flux de gènes dans la métapopulation de carottes sauvages ?
2. Le flux génétique contemporain est-il égal au flux génétique historique dans la métapopulation de la carotte sauvage ?
3. Comment le taux de flux de gènes affecte-t-il le risque d'introgression de transgène dans la métapopulation de carottes sauvages ?

Ils ont découvert que le flux génétique contemporain était cinq fois supérieur à l'estimation historique et que la corrélation entre eux était très faible. De plus, le flux génétique contemporain dans les bords de route était le double de celui d'une réserve naturelle, et la corrélation entre les estimations contemporaines et historiques était beaucoup plus élevée dans la réserve naturelle. Le fauchage des bords de route peut contribuer à l'augmentation du flux génétique contemporain.