Thực vật chuyển gen

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BÌNH DÖÔNG TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BÌNH DÖÔNG KHOA COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC KHOA COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC 

BAØI TIEÅU LUAÄN.

Bình döông, thaùng 5 naêm 2009

M c l c ụ ụ

Ể Ể

Ư

Ể

C

Ả Ạ ƯỢ

1) KHÁI NI MỆ NG PHÁP CHUY N GEN 2) CÁC PH ƯƠ 3) M T S TH C V T CHUY N GEN Ộ Ố Ự Ậ U VÀ NH 4) C ĐI M Ể ƯỢ C TR NG CÂY CHUY N GEN 5) M T S N Ồ Ộ Ố ƯỚ 6) THÀNH QU Đ T Đ 7) Đ I V I VI T NAM Ố Ớ Ệ

I THI U Ớ • Do nhu c u thi

Ệ ầ

ế

t y u c a con ng ủ ứ ể

ầ

ự

ậ

ỏ

ọ

ứ

ả

i ườ ế ngày càng cao, đ đáp ng đ y đ ủ ng th c, th c ph m trong và ngoài l ẩ ươ c, vì v y đòi h i các nhà khoa h c n ướ i pháp phù tìm tòi, nghiên c u tìm ra gi h p. ợ

ế

ể

• Vì th cây chuy n gen đ ượ ồ

ằ

c t o ra ạ nh m tăng năng su t cây tr ng và nâng ấ ng s n ph m. cao ch t l

ấ ượ

ả

ẩ

1. KHÁI NI MỆ 1. KHÁI NI MỆ

ự ậ

ặ

ộ

• Cây chuy n gen là m t th c v t mang m t ho c ộ ạo thay vì thông qua c đ a vào nhân t

• Nh ng gen đ

ượ ạ

ể

ữ

đ h hàng ho c t

nh ng loài khác bi

ể nhi u gen đ ượ ư ề lai t o.ạ ữ c phân l p t ượ ọ

c t o đ a vào (gen chuy n) có th ể nh ng loài th c v t có quan h ệ ự ậ ệ

ự

ậ ừ ặ ừ ữ • Th c v t t o ra đ

ọ t c th c v t đ u đ

ặ ể

t ừ ổ

ể

t hoàn toàn. c g i là “chuy n gen” m c ượ ể ậ ạ c “chuy n dù trên th c t ượ ự ế ấ ả ự ậ ề gen” t tiên hoang d i c a chúng b i quá trình ạ ủ ở thu n hoá, ch n l c và lai gi ng có ki m soát trong ố ầ m t th i gian dài.

ộ

ờ

ọ ọ

CÁC PH 2.2. CÁC PH

ƯƠ ƯƠ

Ể Ể

NG PHÁP CHUY N NG PHÁP CHUY N GENGEN

ứ

ế ứ

ng pháp khác nhau đ ể

Do t ự ậ nghiên c u đã tìm nhi u ph ề đ a gen vào bên trong t

bào th c v t có vách c ng nên các nhà ươ bào .

ế

ể ể

2.1. Chuy n gen qua trung gian 2.1. Chuy n gen qua trung gian Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium tumefaciens

ệ

ẩ ạ

Đ c th c hi n nh vi khu n t o kh i u nh th c ờ ự ng pháp

ươ đ ng v t .

ố ờ ượ v t, ch y u qua Ti-plasmid. Đây là ph ậ thông d ng và d th c hi n ậ ễ ự

ự ủ ế ụ

ệ ở ộ

ồ

Mô hình chuy n gen vào cây tr ng ể

2.2.Chuy n gen tr c ti p. 2.2.Chuy n gen tr c ti p.

ự ế ự ế

ể ể

• Coù nhieàu phöông phaùp nhö söû duïng bieán liposome.ñieän naïp(electropration), vi tieâm,baén gen ……

• Baén gen laø söû duïng toác ñoä cao cuûa vi ñan ñaïo mang ARN hay AND (microprojectile) xuyeân vaøo trong teá baøo. Caùc vi ñan laø nhöõng haït tungsten hay vaøng (ñöôøng kính 1 – 4µ) taåm AND.

• Vi tieâm coù theå ñöôïc thöïc hieân deã daøng ñoái vôùi teá baøo traàn coá ñònh alginate.Hieäu quaû coù theå ñaït ñöôïc 20% ñoái vôùi teá baøo caây thuoác laù.

•

Bieán naïp qua trung gian caùc sôïi silico carbide whisker-mediated tansformation): troän chung caùc plamid AND vôùi teá baøo chung söï hieän dieän cuûa caùc sôïi silicon carbide vaø laéc.Khi laéc dung dich, caùc sôïi maûnh silicon carbide töông töï nhö nhöõng caây kim laøm thuûng caùc teá baøo ñeå plasmid AND xaâm nhaäp vaøo beân trong.

2.3.Các gen đánh d u:ấ 2.3.Các gen đánh d u:ấ

Soá löôïng coù ñeán vaøi chuïc. moät ví duï laø gen gusA(uidA) maõ hoùa cho B –glucuronidase (GUS) thöïc hieän phaûn öùng taïo maøu xanh döôùi aùnh saùng huyønh quang khi bieán ñoåi cô chaát X- gluc(5-bromo-4chloro-3-indolyl glucuronide.

ể ể

ộ ố ự ậ ộ ố ự ậ ặ

3. M t s th c v t chuy n gen. 3. M t s th c v t chuy n gen. S n ả ph m ẩ

Đ c đi m ể

ố ấ

t c ệ ỏ ố ệ ố ị

Ch ng ch u ch t di ị Kháng sâu b nh và ch ng ch u thu c di Ngô

t t cệ ỏ ấ ụ ự ị ố ệ ố

t c và ph c h i ệ ỏ ụ ồ

B t d c đ c và ch ng ch u thu c di cỏ Ch ng ch u thu c di ị ố ch c năng sinh s n ả ố ứ

Có hàm l ượ ng axit amino chuy n đ i ổ ể

Bông

ố

Cây lanh t c ệ ỏ ố ị

Kháng sâu b nh ệ Ch ng ch u ch t di ấ ị Kháng sâu b nh và ch ng ch u thu c di ố ệ t c ệ ỏ

ố ấ

Đ u lăng ậ D aư Đu đủ Khoai tây

Đ u t ng ậ ươ ố

t c Ch ng ch u ch t di ệ ỏ ị Có đ c tính chín ch m ậ ặ Kháng virút Kháng sâu b nhệ Kháng virút và sâu b nhệ Ch ng ch u thu c di t c ệ ỏ ị ố ng axít béo chuy n đ i Có hàm l ổ ượ ể

Ch ng ch u thu c di ị ố ố t c ệ ỏ

Kháng virút

Ch ng ch u thu c di ị ố ố t c ệ ỏ

Lúa g o ạ Bí đ ỏ C c i ủ ả ngườ đ Cà chua

Lúa mỳ Chín ch m ậ Kháng sâu b nhệ Ch ng ch u thu c di ị ố ố t c ệ ỏ

C i d u ả ầ Ch ng ch u ch t di ị ấ ố t c ệ ỏ

Có hàm l ượ ng axít béo chuy n đ i ể ổ

 Hình nh m t s cây chuy n gen Hình nh m t s cây chuy n gen ộ ố ộ ố

ể ể

ả ả

Ả

ế

ổ

Cà chua bi n đ i gen ( nh: Vietnamnet.vn)

Tomatoes

Zapotec là m t ộ gi ngố ngườ cà chua đ pẹ v iớ đ di mề đ cặ s cắ , hương vị ng tọ nhẹ có ngu n ồ ố ừ Ấn Độ g c t

Tomato Sweet Olive F1

Tomato Black Krim Seedling Tomato

Black Krim Seedling

Cà chua đen (N cướ Nga) hi nệ đang là

s nả ph mẩ đ

iườ ưa

cượ nhi uề ng chu ngộ

Tomato Heatwave II

Seedling

Tomato San Marzano San Marzano Tomato Seedling

Cà chua Florida 91

Khoai tây tr ng b ng gi ng t

nhiên

ằ

ồ

ố

ự

Khoai tây kháng côn trùng Khoai tây kháng Virus

t

ị

ố

ệ

Bông ch ng ch u thu c di cỏ Bông kháng sâu

Ch ng ch u thu c di ị

ố

t c ệ ỏ

ng Oleic

ậ ươ

Đ u t axit

C i d u ch ng ch u thu c di

ả ầ

ố

ị

t c . ệ ỏ

Ch ng ch u thu c di ị

ố

t c ệ ỏ

4. u đi m và nh 4. u đi m và nh

Ư ể Ư ể

ể ể

c đi m c a th c ủ c đi m c a th c ủ

ự ự

ượ ượ v t chuy n gene. ể ậ v t chuy n gene. ể ậ

4.1. u đi m: Ư ể Các n ướ

c phát tri n vi c ng d ng cây chuy n ể ệ ứ

ệ ồ

ấ

ệ ậ

ụ ể i ích rõ r t. Bao g m: gen đã có nh ng l ợ ữ ng Tăng s n l ả ượ Gi m chi phí s n xu t ả ả Tăng l ợ C i thi n môi tr i nhu n nông nghi p ệ ả ng ườ

ấ ể ế ệ ứ

ể

ể ạ ị ợ

• Nh ng cây chuy n gen th h th nh t đã làm ữ gi m chi phí s n xu t. Ngày nay, các nhà khoa ả ả ấ ng d n t o ra nh ng cây chuy n h c đang h ướ ữ ọ ẫ ạ gen th h th hai có đ c đi m tăng giá tr dinh ế ệ ứ ặ d ng ho c có nh ng tính tr ng thích h p cho ặ ưỡ công nghi p ch bi n. ệ ữ ế ế

ng tr c ti p ướ ự ế

ợ ủ h n vào ng ơ ườ • L i ích c a nh ng cây tr ng này h ồ ữ i tiêu dùng.

M t S Ví D ộ ố M t S Ví D ộ ố

ụ ụ

ạ

ộ ượ

c trong đi u ắ ng tinh b t ngô và khoai tây ượ ể ồ ề

ng i cho s c kho h n t đ u nành và ưỡ ứ ợ ẻ ơ ừ ậ

Lúa g o giàu vitamin A và s t Khoai tây tăng hàm l c Vacxin ăn đ ượ ở Nh ng gi ng ngô có th tr ng đ ữ ố ki n nghèo dinh d ệ D u ăn có l ầ c i d u ả ầ

4.2. Nh

ượ

c đi m. ể

ơ ề ậ

ẩ ớ

ể

ỹ

cũng có nh ng nguy c ti m n Bao gi ữ ờ trong vi c phát tri n nh ng k thu t m i. ữ ệ Bao g m:ồ

ể ệ

ư ưỡ ị ứ ả

M i nguy hi m trong vi c vô tình đ a nh ng ữ ch t gây d ng ho c làm gi m dinh d ng vào ặ th c ph m ố ấ ự ẩ

ả

ế

 Kh năng phát tán nh ng gen bi n n p ạ trong cây tr ng sang h hàng hoang d i ạ

ữ ọ

ồ

ệ

ườ t ra t

ng tính cây

ấ

ớ

ộ

ừ

 Sâu b nh có nguy c tăng c kháng v i các ch t đ c ti ế chuy n gen ể

ữ

ộ ậ ầ

ậ

 Nguy c nh ng ch t đ c này tác đ ng ấ ộ t i sinh v t không ph i sinh v t c n ả ớ t. ệ di

5. M t s n 5. M t s n

c tr ng cây chuy n gen c tr ng cây chuy n gen

ộ ố ướ ộ ố ướ

ể ể

ồ ồ

• Hoa Kỳ: n ồ

ngô, bông, c i canola và đ u t ể ng c tr ng các cây chuy n gen nh ư ướ ậ ươ ả

• Argentina, Trung Qu c, Braxin, Canađa, n Đ , ộ Ấ ố

Paraguay, Ôtxtrâylia, Nam Phi, Rumani , Mêhicô. . .

6.Thành qu đ t đ 6.Thành qu đ t đ

c ả ạ ượ c ả ạ ượ

t c ượ c thu c di ố

ng ch u đ ị ồ

ồ

ừ ồ

ệ ồ

ả

ố ng đ n môi tr ệ ả ườ ưở

ệ ỏ: Thu Đ u t ậ ươ vi c tr ng cây chuy n gien tăng lên 9.3 nh p t ể ậ ừ ệ t đô-la k t c đ a vào tr ng khi cây tr ng đ ượ ư ồ ể ừ ỉ đ i trà , ho c 17,3 t đô-la n u tính c các thu ế ả ỉ ặ ạ cây tr ng th 2 c a Argentina. Các nh p t ủ ứ ậ gi ng cây tr ng công ngh sinh h c cũng làm ọ ố t c c n s gi m kho ng 41,4 tri u kg thu c di ệ ỏ ầ ử ả d ng, làm gi m các nh h ng ế ả ụ kho ng 19,4%. ả

Đ u t

ậ ươ

• Ngô ch u đ

ị

khi đ

ng m i hóa. T ng c ng t

ượ

ệ ỏ ầ

ả

t c làm tăng thu nh p t ượ ậ ừ ệ ỏ c ạ ượ ệ ng ừ ộ ạ t c c n s d ng đã gi m kho ng 18 ử ụ ng đã ưở

ể ừ năm 1996, l ả ườ

ng đ i v i môi tr ớ

ả

ố

c thu c di ố các trang tr i thêm 579 tri u đô-la k t th ổ ươ thu c di ố tri u kg. Các nh h ệ gi m kho ng 3,4% ả ả

ệ ỏ

c thu c di ố ạ

ệ

khi đ

ọ

ng thu c di

ượ ệ ố

t c làm tăng  Bông ch u đ ượ ị các trang tr i thêm 750 tri u thu nh p t ậ ừ c đ a vào canh tác. Cây đô-la t ư ừ tr ng công ngh sinh h c này làm gi m ồ ả t c c n s d ng, 14% l ỏ ầ ử ụ ệ ng đ n môi làm gi m 22% các nh h ế ưở ả tr

ượ ả ng.

ườ

ả

ệ ỏ

ị ượ

khi đ

ệ ồ

ể ừ ồ

ệ

nh h

ưở

ả

t c : làm c thu c di  C i canola ch u đ ố các trang tr i thêm 713 tăng thu nh p t ạ ậ ừ c đ a vào tri u đô-la k t ượ tr ng. Cây tr ng này làm gi m kho ng ả ả t c c n s d ng, 4,8 tri u kg thu c di ệ ỏ ầ ử ụ ố ng đ n môi làm gi m các ế ả tr

ng kho ng 20,7%.

ườ

ả

• Ngô kháng sâu b nh làm tăng thu nh p t ậ ừ c th

khi đ

ạ

ệ ỉ

ể ừ ệ

ượ ọ

ồ

ả

ố

ng kho ng 4,4%.

ng đ i v i môi tr

ạ ả nh h

các ng trang tr i lên 1,9 t đô-la k t ươ m i hóa. Cây tr ng công ngh sinh h c này làm gi m 6,3 tri u kg thu c tr sâu và làm gi m các ả

ệ ố ớ

ừ ườ

ưở

ả

ạ

ể ừ

c th

ươ

ạ

ồ

ố

ừ ưở

ế

 Bông kháng sâu b nh làm tăng thu nh p ậ ệ t khi các trang tr i lên 5,7 t đô-la k t ỉ ừ ng m i hóa. Cây tr ng này làm đ ượ gi m 77 tri u kg thu c tr sâu c n s ử ầ ệ ả d ng, làm gi m các nh h ng đ m môi ả ả ụ ng kho ng 18%. tr ả ườ

ủ

khi đ

Bí, đu d kháng vi-rút và ngô kháng sâu các trang tr i ạ c ượ

ể ừ

h i r làm tăng thu nh p t ậ ừ ạ ễ thêm 37 tri u đô-la k t ệ th

ươ

ng m i hóa ạ .

7. Đ i v i n 7. Đ i v i n

c ta c ta

ố ớ ướ ố ớ ướ

ồ ố ượ ử ụ

ữ

• B n lo i cây đ ạ ậ ệ ể ể ầ

ứ ư

ủ ế ể ả

ậ c s d ng cho chăn nuôi g m: ngô, đ u nành, khoai mì, khoai tây là nh ng cây t Nam c n áp d ng chuy n gen đ tăng mà Vi ụ t. Và ch a nên ng năng su t càng nhanh càng t ố ấ d ng đ i v i các cây khác nh : h tiêu, lúa, cà ư ồ ố ớ ụ ng đ n tâm lý c a các nhà phê đ tránh nh h ưở i nh p kh u trên th gi ế ớ ẩ

Vi ồ

• Hi n nay ở ệ ệ

ấ ị ệ ệ ả ế ổ

ứ ả

ư ệ ắ ọ

ượ ổ ệ ế ạ t Nam, có ba cây tr ng bi n đ i ổ ế l gen đã hi n di n là lúa, ngô và bông. M t t ộ ỷ ệ nh t đ nh các s n ph m bi n đ i gen đã có m t ặ ẩ trong th c ăn chăn nuôi. Song, các nhà qu n lý, c có bao nhà khoa h c hi n v n ch a n m đ ẫ nhiêu di n tích, ch ng lo i cây bi n đ i gen ủ

ế

ỹ ng Vi n Di truy n nông nghi p cho bi

ệ

ệ ế

ệ

ẽ

ố ọ

ổ

Ông phó giáo s , Ti n s Lê Huy Hàm, Vi n tr t, ề ệ ưở t Nam s có gi ng cây đ n năm 2015 Vi ế tr ng bi n đ i gen do các nhà khoa h c trong ế ồ n c t o ra. ướ ạ

Nh ph

i...

ờ ươ ở

ng pháp chuy n gene, ể lá cây b p c i s ch m l ắ ả ẽ ậ

ạ

(Ngu n: hoahocdoisong.com)

quá trình lão suy ồ

K T LU N K T LU N

Ậ Ậ

Ế Ế

ệ

ồ ể

ể

• Vi c nghiên c u s n xu t các gi ng cây tr ng ố ấ ứ ả chuy n gene th c s là m t c h i phát tri n và ộ ơ ộ ự ự là công c m nh đ thúc đ y n n kinh t ẩ ể

. ế

ề

ụ ạ ệ

ể

ồ

ả

ự

ươ

ấ ả

ệ

ả

ẩ