Биотехнологија се често сматра синонимом за биомедицинска истраживања, али постоје многе друге индустрије које користе биотехничке методе за проучавање, клонирање и промену гена. Навикли смо на идеју ензима у нашем свакодневном животу, а многи су упознати са контроверзама око употребе ГМО у нашој храни. Пољопривредна индустрија је у средишту те расправе, али од времена Георгеа Васхингтона Царвера, пољопривредни биотехник производи безброј нових производа који могу потенцијално да нам промене живот боље.
Оралне вакцине су на дјелу већ дужи низ година као могуће решење ширења болести у неразвијеним земљама, где трошкови не ометају широку вакцинацију. Генско инжењерски усјеви, обично воће или поврће, дизајнирани да носе антигене протеине од инфективних патогена, који ће изазвати имуни одговор након гутања.
Пример за то је вакцина специфична за пацијента за лечење рака. Против лимфомске вакцине је направљено коришћењем биљака дувана које носе РНА из клонираних малигних Б ћелија. Затим се добијени протеин користи за вакцинисање пацијента и појачавање његовог имунолошког система против рака. Вакцине направљене по мери за лечење рака показале су се значајним обећањима у прелиминарним студијама.
Биљке се користе за производњу антибиотика и за људску и за животињску употребу. Изражавање протеина антибиотицима у сточној храни, која се храни директно животињама, јефтиније је од традиционалне производње антибиотика, али ова пракса покреће многе биоетика зато што је резултат широко распрострањена, вероватно и непотребна употреба антибиотика која може промовисати раст резистентних на антибиотике бактеријски сојеви
Неколико предности употребе биљака за производњу антибиотика за људе су смањени трошкови због веће количине производа који се може произвести из биљака у односу наферментација Јединица, лакоћа чишћења и смањени ризик од контаминације у поређењу са коришћењем ћелија сисара и медијума за културу.
Пољопривредна биотехнологија има више од борбе против болести или побољшање квалитета хране. Постоје неке чисто естетске примене, а пример за то је употреба генске идентификације и техника преноса за побољшање боје, мириса, величине и других карактеристика цвећа.
Исто тако, биотехника се користи да би се побољшала друга уобичајена украсна биљка, посебно грмље и дрвеће. Неке од ових промена су сличне онима које су направљене на усевима, попут повећања отпорности на хладноћу неке врсте тропске биљке да би се могла гајити у северним баштама.
Пољопривредна индустрија игра велику улогу у индустрији биогорива, пружајући сировине за ферментацију и рафинирање био-уља, био-дизела и биоетанола. Генетички инжењеринг и технике оптимизације ензима користе се за развој квалитетнијих сировина за ефикаснију конверзију и веће БТУ излазне производе који настају као гориво. Врхунски приноси, енергетски густи усјеви могу умањити релативне трошкове повезане са жетвом и транспортом (по јединици добијене енергије), што резултира производима горива веће вредности.
Појачавање биљних и животињских особина традиционалним методама попут унакрсног опрашивања, цепљења и унакрсног узгоја захтијева много времена. Напредак биотехнике омогућава да се брзо изврше одређене промене, на молекуларном нивоу, прекомерном експресијом или брисањем гена или увођењем страних гена.
Ово последње је могуће коришћењем механизама за контролу експресије гена, као што су специфични промотори гена и фактори транскрипције. Методе попут селекције потпомогнуте маркерима побољшавају ефикасност "режирано" узгој животиња, без полемике која је обично повезана са ГМО. Методе клонирања гена такође морају да се баве врстама разлике у генетском коду, присуство или одсуство интрона и пост-транслационе модификације као што су метилација.
Годинама микроб Бациллус тхурингиенсис, који производи протеин отрован за инсекте, посебно европски боксер кукуруза, коришћен је за прашење усева. Да би елиминисали потребу за прашењем, научници су прво развили трансгени кукуруз који експримира Бт протеин, а затим Бт кромпир и памук. Бт протеин није токсичан за људе, а трансгени усјеви пољопривредницима олакшавају избегавање скупих зараза. 1999. године појавила се полемика око Бт кукуруза због студије која је сугерисала да се полен мигрирао на млечне траве, где је убио личинке монарха који су га јели. Накнадне студије показале су да је ризик за ларве врло мали, а последњих година контроверза око Бт кукуруза прешла је у фокус на тему појаве отпорности на инсекте.
Не треба мешати са отпорност на штеточине, ове биљке толерантно дозвољавају пољопривредницима да убијају околни коров без да селективно наштете својој култури. Најпознатији пример је технологија Роундуп-Реади, коју је развила компанија Монсанто. Први пут представљен 1998. године као ГМ соје, биљке Роундуп Реади не утичу на хербицид глифосат, који се може применити у великим количинама да би се елиминисале било које друге биљке у пољу. Користи од тога су уштеда времена и трошкови повезани са конвенционалном обрађивањем земље за смањење корова или вишеструка примјена различитих врста хербицида за уклањање одређених врста корова селективно. Могући недостаци укључују све контроверзне аргументе против ГМО-а.
Научници стварају генетски измењену храну која садржи храњиве састојке за које се зна да помажу у борби против болести или неухрањености, како би се побољшало здравље људи, посебно у неразвијеним земљама. Пример за то је Златни пиринач, који садржи бета-каротен, претечу производње витамина А у нашим телима. Људи који једу пиринач производе више витамина А, есенцијалног храњивог састојка који недостаје у исхрани сиромашних у азијским земљама. Три гена, два из нарцис и један из бактерије, способни да катализују четири биохемијске реакције, клонирана су у рижу да би се направила "Златан." Име долази од боје трансгених зрна због прекомерне експресије бета-каротена, који шаргарепи даје наранџасту боју боја.
Мање од 20% земље је обрадиво земљиште, али неки усјеви су генетски измењени како би постали толерантнији на услове попут сланости, хладноће и суше. Откривање гена у биљкама одговорним за унос натријума довело је до развоја Нокаут биљке у стању да расту у окружењу са великом количином соли. Регулација транскрипције надоле или доле је углавном метода која се користи за промену толеранције на сушу у биљкама. Биљке кукуруза и уљане репице, које могу успевати у условима суше, су у четвртој години теренска испитивања у Калифорнији и Колораду, а очекује се да ће на тржиште стићи за 4-5 година.
Паук свила је најјаче влакно познато човеку, јаче од Кевлара (користи се за прављење прслука од метака), веће затезне чврстоће од челика. У августу 2000. године, канадска компанија Некиа најавила је развој трансгених коза које су производиле протеине паукове свиле у свом млеку. Док је ово решило проблем масовне производње протеина, програм је одложен када научници нису могли да схвате како да их пребацују у влакна као што то раде пауци. До 2005. године козе су биле продате свима који би их узели. Иако се чини да је идеја о паук свиле стављена на полицу, за сада је то технологија то ће се сигурно поново појавити у будућности, након што се сакупе додатне информације о томе како су свиле ткани.