2/28/2011
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Phƣơng pháp học – Đánh giá
• Chuyên cần
• Kiểm tra kiến thức cũ
CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT
• Seminar
• Thi kết thúc học phần
Nội dung
Tham khảo Nguyễn Văn Uyển, Nguyễn Tiến Thắng. Những kiến thức cơ bản về Công nghệ Sinh học – NXB Giáo dục, 1996.
Trần Văn Minh. Nuôi cấy mô thực vật –
NXB Nông nghiệp, 1997.
Dương Công Kiên. Nuôi cấy mô thực vật (tập 1,2,3) – NXB ĐHQG TP.HCM, 2003. Dương Tấn Nhựt. Công nghệ sinh học
• Chương 1. Mở đầu • Chương 2. Nhân giống vô tính thực vật • Chương 3. Phôi vô tính • Chương 4. Nuôi cấy tế bào đơn • Chương 5. Nuôi cấy tế bào trần • Chương 6. Vi ghép • Chương 7. Thủy canh • Chương 8. Công nghệ di truyền thực vật
thực vật – NXB Nông nghiệp, 2007.
Vấn đề toàn cầu:
• Tăng dân số tăng nhu cầu lương thực
CHƢƠNG I MỞ ĐẦU
• Đô thị hóa giảm diện tích đất canh tác
• Khai thác tài nguyên thiên nhiên quá mức thay đổi khí hậu và mực nước biển
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
1
2/28/2011
Công nghệ sinh học = ?
Công nghệ sinh học thực vật = ?
• Công nghệ sinh học = Công nghệ + Sinh
học
• Nghĩa hẹp: Các công nghệ liên quan đến thao tác gene để làm thay đổi bản chất di truyền của cây trồng.
• Công nghệ sinh học = Cuộc cách mạng
xanh lần thứ 2
Tăng năng suất, giảm tác hại đến môi
trường
• Nghĩa rộng: Tất cả các công nghệ tạo ra một cây hoàn chỉnh từ một tế bào, một tập hợp tế bào hay một cơ quan bộ phận trên cơ thể thực vât được thực hiện trong phòng thí nghiệm.
Công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật
Công nghệ di truyền thực vật
• Nuôi cấy chồi nhân giống • Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng cây sạch bệnh • Nuôi cấy bao phấn và hạt phấn cây đơn
bội kép
Tạo ra các giống cây trồng mới có năng suất và chất lượng tốt, có tính chống chịu đối với sâu bệnh và điều kiện bất lợi của ngoại cảnh
Diện tích trồng cây Công nghệ sinh
học ngày càng tăng
• Phôi vô tính hạt nhân tạo • Nuôi cấy tế bào đơn hợp chất thứ cấp • Nuôi cấy tế bào trần dung hợp tế bào • Thủy canh bảo vệ môi trường
2
2/28/2011
Plant genetic engineering
Zambryske et al.
1983
Tobacco transformation 1st transgenic plant obtained
1986
Field tests for disease and herbicie resistant Cotton
1st transgenic tomato in market
1994
USA
Đậu nành chuyển gen
Các giống cây trồng chuyển gen
• - Kháng thuốc diệt cỏ Roundup ready (làm giảm sự phun thuốc diệt cỏ cho cây trồng).
• - Cải tạo chất béo trong dầu)
3
2/28/2011
• Bắp chuyển gen • Kháng thuốc diệt cỏ Roundup
ready, liberty link, • Kháng basta (gen bar). •
Herbicide Resistance
- Kháng sâu Starlink (gen Cry9C)
Non-transgenics
Transgenics
Cải dầu chuyển gen
• - Kháng thuốc diệt cỏ Roundup ready (làm giảm sự phun thuốc diệt cỏ cho cây trồng).
• - Cải tạo chất béo trong dầu).
INGARD cotton in Australia
Bông vải chuyển gen
• - Kháng côn trùng (gen Bt) kháng sâu đục
trái hay sâu đục thân (cotton boll)
Successful in field operations
4
2/28/2011
Đu đủ và bí chuyển gen
• Đu đủ kháng virus (ringspot virus). • Bí (freedom II) kháng virus (Zucchini yellow mosaic virus và watermelon mosaic virus).
Transgenic papaya inoculated with PRSV from Hawaii (left) and nontransgenic papaya inoculated with PRSV from Hawaii (right). Note the resistance of transgenic papaya.
Global Area of Biotech Crops, 1996 to 2007: Industrial and Developing Countries (Million Hectares)
140
Total
120
Industrial
100
Developing
80 60 40 20 0
2007 ISAAA Report on Global Status of Biotech/GM Crops by Dr. Clive James, Chair, ISAAA Board of Directors International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA) http://www.isaaa.org
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Source: Clive James, 2008
5
2/28/2011
Global Area of Biotech Crops, 1996 to 2007: By Trait (Million Hectares)
Global Area of Biotech Crops, 1996 to 2007: By Crop (Million Hectares)
80
70
70
Herbicide Tolerance
60
Soybean
Insect Resistance
60
Maize
Herbicide Tolerance/Insect Resistance
50
Cotton
50
Canola
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Source: Clive James, 2008
Source: Clive James, 2008
Biotech Crop Countries and Mega-Countries, 2007
Global Adoption Rates (%) for Principal Biotech Crops (Million Hectares) 2007
M Acres
396 160
148
140 346 Conventional Biotech 120 297
91
100 247 80 198 148 60
35
99 40
27
49 20 0 0
64%
43%
24%
20%
Soybean Cotton Maize Canola
Source: Clive James, 2008
GLOBAL AREA OF BIOTECH CROPS Million Hectares (1996 to 2007)
Transgenic Plant Future - A Factory for Many Industries
Total
23 Biotech Crop Countries
140
Industrial Developing
Human Pharmaceuticals 120 Industrial Enzymes 100 80 Diagnostic Proteins 60 Flavorings & Fragrances 40 20
Vaccines
Veterinary Proteins 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Increase of 12%, 12.3 million hectares (30 million acres), between 2006 and 2007.
Source: Clive James, 2007.
