L'impiego di colture geneticamente modificate (GM) sta crescendo rapidamente con notevoli implicazioni etiche, economiche ed ambientali. Lo sviluppo di varietà GM di bietola da zucchero (Beta vulgaris subsp. vulgaris) è invece fermo a livelli sperimentali. In Europa, dove si svolge buona parte del miglioramento genetico della coltura, diverse difficoltà tecniche e le note restrizioni ne hanno finora impedito la diffusione. Ma lo stesso si verifica in altri paesi, dove altre specie GM (mais, soia, colza ecc.) sono già coltivate su milioni di ettari. Nelle specie autogame ed anche in alcune allogame, come ad esempio il mais, il trasferimento di geni interessa principalmente le linee pure. Per sviluppare varietà GM di bietola le difficoltà aumentano perché le linee pure presentano diversi inconvenienti. Per il momento, infatti, non esiste al mondo un solo ettaro di bietola GM.

La resistenza ad erbicidi totali (glifosate, glufosinate-ammonio ecc.) è probabilmente la più vicina all'impiego su larga scala. Inoltre, sono in corso di verifica diverse varietà GM dotate di resistenza al virus della rizomania e al nematode Heterodera schachtii.

Per quanto riguarda la resistenza agli erbicidi, le biotecnologie hanno permesso di trasferire il gene che codifica la resistenza al glifosate (Roundup), un erbicida ad ampio spettro d'azione e a basso impatto ambientale. L'utilizzo di un solo principio attivo per gli interventi in post-emergenza offre diversi vantaggi, in quanto consente il controllo della flora infestante nel momento in cui diventa dannosa. Un altro non trascurabile vantaggio è dato dalla possibilità di eliminare malerbe altrimenti molto difficili, come le bietole annuali o, per il mais, il giavone e la sorghetta.

La rizomania è tra le malattie più dannose per la bietola. Oltre alle due resistenze più usate ("Holly" e "Rizor"), altre forme ne sono state isolate dalla bietola marittima (Beta vulgaris subsp. maritima). Le biotecnologie, data anche la semplice struttura genetica del carattere, potrebbero avere un ruolo importante nel riunire più tipi di resistenza nella stessa varietà.

Il nematode Heterodera schachtii provoca sensibili perdite produttive alla bieticoltura di molti paesi. Il controllo dell'infestazione con geodisinfestanti comporta costi insostenibili e notevoli danni ambientali. Anche in questo caso, i progressi risolutivi nella lotta al parassita saranno possibili con il miglioramento genetico. I geni della resistenza sono stati individuati in alcune bietole selvatiche (Beta procumbens e Beta patellaris). Sono state costituite alcune varietà resistenti, che iniziano a dare risultati soddisfacenti nelle prove di campo.

Per accennare agli ipotizzati effetti nocivi della bietola GM sull'uomo, occorre premettere che lo zucchero raffinato possiede un elevato grado di purezza e che, nello stesso prodotto, è da escludere la presenza di quantità potenzialmente nocive di proteine modificate, tossine, allergeni ecc. Per quanto riguarda l'ambiente, la coltivazione di bietola GM potrà dare origine a problemi di diffusione di geni modificati. Ciò deriva dal sistema riproduttivo a fecondazione anemofila, dall'elevata emissione di polline e dalla diffusione di specie selvatiche interfeconde, come la bietola marittima, in vicinanza delle coltivazioni da seme. Anche la coltura da zucchero è in grado di produrre polline attraverso lo sviluppo accidentale di bietole che fioriscono nel primo anno. Si possono quindi verificare diverse occasioni d'incrocio, che potrebbero portare alla formazione di popolazioni di bietole malerbe con dinamiche evolutive di difficile previsione. Finora poco si è fatto per studiare le conseguenze della diffusione di polline GM nelle specie selvatiche, importanti riserve di biodiversità e di caratteristiche utili per le varietà coltivate. Altre riserve sull'utilizzo di bietole GM nascono dai rischi d'inquinamento delle moltiplicazioni di seme normale, per le quali l'Italia detiene posizioni d'importanza mondiale.