Đề tài ứng dụng của di truyền và sinh học phân tử trong nông nghiệp – Tài liệu text

Đề tài ứng dụng của di truyền và sinh học phân tử trong nông nghiệp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.62 MB, 29 trang )

Đề tài: Ứng dụng của di truyền và sinh học
phân tử trong nông nghiệp.
Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm
Nhóm 12: Đề tài Ứng dụng của di truyền và sinh
học phân tử trong nông nghiệp

I. Ứng dụng trong trồng trọt.

II. Ứng dụng trong chăn nuôi.
Đặt vấn đề
– Chúng ta đều biết, nông nghiệp là một ngành đóng vai trò hết sức
quan trọng trong nền kinh tế của mỗi quốc gia, kể cả các nước đạt đến
trình độ phát triển cao.
– Việt Nam là một nước mà nông nghiệp chiếm tỉ trọng cao nhưng hiệu
quả chưa lớn. Nhận thức được tầm quan trọng của ngành nông nghiệp
nên chúng ta đã tập trung nghiên cứu và ứng dụng khoa học kĩ thuật
trong nông nghiệp. Đặc biệt là ứng dụng những thành tựu của công
nghệ sinh học. Trong đó, di truyền và sinh học phân tử đóng vài trò
quan trọng trong việc lựa chọn và phát triển các giống có nhiều ưu
điểm vượt trội so với các giống truyền thống.
I. Ứng dụng trong trồng trọt

1. Ứng dụng di truyền học trong các phương pháp chọn và cải
thiện giống cây trồng.

2. Ứng dụng kĩ thuật di truyền tạo cây trồng biến đổi gen.
1. Phương pháp chọn và cải thiện
giống cây trồng

Chọn giống, được coi là “sự tiến hóa do con người điều
khiển”.


Các bước chọn và cải thiện giống:

Sưu tập và tạo vật liệu ban đầu.

Xây dựng phương pháp đánh giá và chọn lọc.

Xác định kiểu giao phối.

Phục tráng các giống
1. Phương pháp chọn và cải thiện
giống cây trồng

Các phương pháp chọn giống:

Phương pháp đánh giá sự di truyền số lượng: Xác định số lượng các tính trạng
có ý nghĩa kinh tế.

Mức di truyền ( Heritability): hiểu biết về phần đóng góp tương đối của gen
vào sự biến đổi của tính trạng là nhân tố quan trọng trong việc cải thiện giống.

Các phương pháp chọn lọc.

Các phương pháp giao phối.
***Chọn và cải thiện giống là một quá trình phức tạp, đòi hỏi qua nhiều khâu,
tốn nhiều công sức và tốn nhiều thời gian.
2. Cây trồng biến đổi gen

Thế nào là cây trồng chuyển gen ?
Cây trồng biến đổi gen là loại cây trồng được lai tạo ra

bằng cách sử dụng các kỹ thuật của công nghệ sinh
học hiện đại, hay còn gọi là kỹ thuật di truyền, công
nghệ gene hay công nghệ DNA tái tổ hợp, để chuyển
một hoặc một số gene chọn lọc để tạo ra cây trồng
mang tính trạng mong muốn.
2. Cây trồng biến đổi gen
Có 2 phương pháp chuyển gen chính:

Chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn hoặc virus.

Chuyển gen trực tiếp.
2. Cây trồng biến đổi gen

Chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn

Nguyên lý chung:
2. Cây trồng biến đổi gen
Ưu điểm: Nhược điểm:

Gen ít bị đào thải.

Số lượng bản sao ít hơn
tránh được hiện tượng ức
chế lẫn nhau và câm lặng
lẫn nhau.

Tồn tại bền vững trong cơ
thể thực vật.

Phương pháp này được sử dụng

thành công ở nhiều cây hai lá
mầm. Nhưng hiệu quả chuyển
gen ở cây một lá mầm còn thấp.

Trong khi nhiều cây một lá mầm
là những lương thực quan trọng
như lúa, ngô, lúa mỳ…
Chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn.
2. Cây trồng biến đổi gen
Một số phương pháp chuyển gen trực tiếp như

Chuyển gen bằng súng bắn gen.

Chuyển gen bằng sung điện (thường được dung với tế
bào trần).

Chuyển gen bằng vi tiêm.

Chuyển gen bằng kỹ thuật siêu âm,…
Tuy vậy, phương pháp này vẫn còn nhiều hạn chế nên chỉ
dụng ở mức độ phòng thí nghiệm.
2. Cây trồng biến đổi gen
Một số thành tựu thu được ở cây trồng biến đổi gen

Ngô kháng sâu.

Đậu tương kháng sâu.

Ngô kháng thuốc diệt cỏ.

Xem thêm  Hướng dẫn chi tiết cách cài đặt Facebook và Facebook Messenger trên máy tính Windows 10

Ngô kháng sâu bệnh + kháng thuốc diệt cỏ.

Đậu tương kháng sâu + kháng thuốc diệt cỏ.

Cải dầu, kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ.

Bông kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ.
2. Cây trồng biến đổi gen
Ngô chuyển gen:
kháng sâu đục thân và
thuốc trừ cỏ.
Giống ngô MON 89034
giống ngô biến đổi gen
đầu tiên và duy nhất ở
Việt Nam được cấp giấy
chứng nhận an toàn sinh
học đến thời điểm này.
2. Cây trồng biến đổi gen
Cây cà chua chuyển gen

Kéo dài thời gian chín

Gen kháng bệnh virus:
kháng với virus CMV (ví
dụ ở giống cà chua
PT18)
2. Cây trồng biến đổi gen
Giống lúa vàng( Golden rice)

Giống lúađượcchuyển gen tổnghợp.

Sauquátrìnhtiêuhóa,
đượcchuyểnhóathành vitamin A.

Cungcấpkhángthểchống Rotavirus
nguyhiểm (tạpchí Journal of Clinical
Investigation)
vẫnđangđượctiếptụcnghiêncứuvàhyvọn
gkhôngxacóthểlàmđượcviệc này.

2. Cây trồng biến đổi gen
Tuy cây trồng biến đổi gen mang lại nhiều lợi ích song bên cạnh
đó còn có những nguy cơ tiềm ẩn khác có thể xảy ra như:
3.Chuẩn đoán virut gây bệnh hại cây
trồng
Kỹ thuật sử dụng:

Phương pháp RT-PCR (Reverse Transcriptase –
Polymerase Chain Reaction)

Kỹ thuật PCR

Kỹ thuật RealTime-PCR

Phương pháp ELISA
Kết quả: (theo báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài
trong nghiên cứu các giải pháp công nghệ sinh học trong sản xuất
và thử nghiệm các loại kit chuẩn đoán bệnh hại cây trồng do
GS.TS. Vũ Triệu Mân chủ nhiệm), 2005

Tạo vườn thuốc lá sạch bệnh ở Cao Bằng giúp chương
trình khoai tây Việt Đức kiểm tra bệnh virut tạo cây sạch
bệnh ở 6 tỉnh và công ty. Giúp sản xuất hồ tiêu sạch bệnh
ở Tây Nguyên, giúp trung tâm nghiên cứu dâu tơ tằm
trung ương và trại dâu tằm Việt Hùng – Thái Bình tạo
vườn sâu sạch bệnh, giúp cho chương trình cây cam sạch
bệnh tại Hòa Bình.
II. Ứng dụng trong chăn nuôi

1. Tạo giống vật nuôi có tốc độ lớn nhanh, hiệu quả sử dụng
thức ăn cao.

2. Tạo giống vật nuôi chuyên sản xuất protein quý trong y
dược.

3. Tạo giống vật nuôi kháng bệnh và điệu kiện thay đổi của
môi trường.
II. Ứng dụng trong chăn nuôi

Chuyển gen vào động vật bằng kĩ thuật DNA tái tổ hợp đã
góp phần quan trọng vào việc chọn giống động vật vì:

Giúp đưa nhiều tính trạng mới vào động vật mà trước đó
chưa hề có.

Đưa tính trạng có sẵn vào động vật nhanh hơn các phương
pháp chọn giống thông thường ( lai và chọn lọc).
II. Ứng dụng trong chăn nuôi

Các phương pháp chuyển gen vào động vật:


Vi tiêm (Microinjector): là phương pháp thông dụng hơn cả.
DNA được bơm thẳng vào hợp tử ở giai đoạn nhân non.

Phương pháp sử dụng vector là vius như: SV40, BPV

Phương pháp dùng tế bào cuống phôi.

Phương pháp dùng tinh trùng như vector mang gen.
II. Ứng dụng trong chăn nuôi

1. Tạo giống vật nuôi có tốc độ lớn nhanh, hiệu
quả sử dụng thức ăn cao.
Phương pháp này tập trung chủ yếu vào việc đưa tổ
hợp gen cấu trúc của hormone sinh trưởng và
promoter methallothionein.
II. Ứng dụng trong chăn nuôi

1. Tạo giống vật nuôi có tốc độ lớn nhanh, hiệu quả sử dụng
thức ăn cao.
Ví dụ: Cá hồi chuyển gen hormone sinh trưởng có trọng lượng
lớn gấp 3 lần so với cá hồi thông thường.
II. Ứng dụng trong chăn nuôi

2. Tạo giống vật nuôi chuyên sản xuất protein quý trong y
dược.
Đây là hướng có nhiều triển vọng nhất bởi vì có nhiều protein
dược phẩm quý không thể sản xuất qua con đường vi sinh hay
sinh vật bậc thấp, do những sinh vật này không có hệ enzyme để
tạo ra những protein có cấu tạo phức tạp.

Xem thêm  [Video] Cách cập nhật, update Facebook lên phiên bản mới nhất cực dễ - https://bem2.vn

II. Ứng dụng trong chăn nuôi
Ví dụ: Sản phẩm chuyễn gen động vật duy nhất đã được FDA
chấp thuận là dược phẩm kháng máu đóng cục- anti clotting
drug, tên gọi là ATryn, chích triết từ sữa dê sửa đổi di truyền.
Thuốc do công ty GTC Biotherapeutics Inc. Framingham, bang
Massachusetts. bán khá chạy và công ty dự tính phát triển
những dòng dê và thỏ làm ra các thuốc căn bản sữa cho bệnh
nhân đau bệnh máu không đông – hemophilia, các bệnh tự miễn
nhiễm – autoimmune disease và ung thư, theo lời chủ tịch GTC
Yam Echelard.
Các bước chọn và cải tổ giống : Sưu tập và tạo vật liệu bắt đầu. Xây dựng chiêu thức nhìn nhận và tinh lọc. Xác định kiểu giao phối. Phục tráng những giống1. Phương pháp chọn và cải thiệngiống cây trồngCác chiêu thức chọn giống : Phương pháp nhìn nhận sự di truyền số lượng : Xác định số lượng những tính trạngcó ý nghĩa kinh tế tài chính. Mức di truyền ( Heritability ) : hiểu biết về phần góp phần tương đối của genvào sự đổi khác của tính trạng là tác nhân quan trọng trong việc cải tổ giống. Các chiêu thức tinh lọc. Các giải pháp giao phối. * * * Chọn và cải tổ giống là một quy trình phức tạp, yên cầu qua nhiều khâu, tốn nhiều sức lực lao động và tốn nhiều thời hạn. 2. Cây trồng đổi khác genThế nào là cây xanh chuyển gen ? Cây trồng biến đổi gen là loại cây cối được lai tạo rabằng cách sử dụng những kỹ thuật của công nghệ tiên tiến sinhhọc tân tiến, hay còn gọi là kỹ thuật di truyền, côngnghệ gene hay công nghệ DNA tái tổng hợp, để chuyểnmột hoặc một số ít gene tinh lọc để tạo ra cây trồngmang tính trạng mong ước. 2. Cây trồng đổi khác genCó 2 giải pháp chuyển gen chính : Chuyển gen gián tiếp nhờ vi trùng hoặc virus. Chuyển gen trực tiếp. 2. Cây trồng biến hóa genChuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩnNguyên lý chung : 2. Cây trồng biến hóa genƯu điểm : Nhược điểm : Gen ít bị đào thải. Số lượng bản sao ít hơntránh được hiện tượng kỳ lạ ứcchế lẫn nhau và câm lặnglẫn nhau. Tồn tại vững chắc trong cơthể thực vật. Phương pháp này được sử dụngthành công ở nhiều cây hai lámầm. Nhưng hiệu suất cao chuyểngen ở cây một lá mầm còn thấp. Trong khi nhiều cây một lá mầmlà những lương thực quan trọngnhư lúa, ngô, lúa mỳ … Chuyển gen gián tiếp nhờ vi trùng. 2. Cây trồng đổi khác genMột số chiêu thức chuyển gen trực tiếp nhưChuyển gen bằng súng bắn gen. Chuyển gen bằng sung điện ( thường được dung với tếbào trần ). Chuyển gen bằng vi tiêm. Chuyển gen bằng kỹ thuật siêu âm, … Tuy vậy, giải pháp này vẫn còn nhiều hạn chế nên chỉdụng ở mức độ phòng thí nghiệm. 2. Cây trồng biến hóa genMột số thành tựu thu được ở cây xanh đổi khác genNgô kháng sâu. Đậu tương kháng sâu. Ngô kháng thuốc diệt cỏ. Ngô kháng sâu bệnh + kháng thuốc diệt cỏ. Đậu tương kháng sâu + kháng thuốc diệt cỏ. Cải dầu, kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ. Bông kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ. 2. Cây trồng đổi khác genNgô chuyển gen : kháng sâu đục thân vàthuốc trừ cỏ. Giống ngô MON 89034 giống ngô đổi khác genđầu tiên và duy nhất ởViệt Nam được cấp giấychứng nhận bảo đảm an toàn sinhhọc đến thời gian này. 2. Cây trồng biến hóa genCây cà chua chuyển genKéo dài thời hạn chínGen kháng bệnh virus : kháng với virus CMV ( vídụ ở giống cà chuaPT18 ) 2. Cây trồng biến hóa genGiống lúa vàng ( Golden rice ) Giống lúađượcchuyển gen tổnghợp. Sauquátrìnhtiêuhóa, đượcchuyểnhóathành vitamin A.Cungcấpkhángthểchống Rotavirusnguyhiểm ( tạpchí Journal of ClinicalInvestigation ) vẫnđangđượctiếptụcnghiêncứuvàhyvọngkhôngxacóthểlàmđượcviệc này. 2. Cây trồng biến hóa genTuy cây cối biến đổi gen mang lại nhiều quyền lợi tuy nhiên bên cạnhđó còn có những rủi ro tiềm ẩn tiềm ẩn khác hoàn toàn có thể xảy ra như : 3. Chuẩn đoán virut gây bệnh hại câytrồngKỹ thuật sử dụng : Phương pháp RT-PCR ( Reverse Transcriptase – Polymerase Chain Reaction ) Kỹ thuật PCRKỹ thuật RealTime-PCRPhương pháp ELISAKết quả : ( theo báo cáo giải trình tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tàitrong điều tra và nghiên cứu những giải pháp công nghệ sinh học trong sản xuấtvà thử nghiệm những loại kit chuẩn đoán bệnh hại cây cối doGS. TS. Vũ Triệu Mân chủ nhiệm ), 2005T ạo vườn thuốc lá sạch bệnh ở Cao Bằng giúp chươngtrình khoai tây Việt Đức kiểm tra bệnh virut tạo cây sạchbệnh ở 6 tỉnh và công ty. Giúp sản xuất hồ tiêu sạch bệnhở Tây Nguyên, giúp TT nghiên cứu và điều tra dâu tơ tằmtrung ương và trại dâu tằm Việt Hùng – Tỉnh Thái Bình tạovườn sâu sạch bệnh, giúp cho chương trình cây cam sạchbệnh tại Hòa Bình. II. Ứng dụng trong chăn nuôi1. Tạo giống vật nuôi có vận tốc lớn nhanh, hiệu suất cao sử dụngthức ăn cao. 2. Tạo giống vật nuôi chuyên sản xuất protein quý trong ydược. 3. Tạo giống vật nuôi kháng bệnh và điệu kiện biến hóa củamôi trường. II. Ứng dụng trong chăn nuôiChuyển gen vào động vật hoang dã bằng kĩ thuật DNA tái tổng hợp đãgóp phần quan trọng vào việc chọn giống động vật hoang dã vì : Giúp đưa nhiều tính trạng mới vào động vật hoang dã mà trước đóchưa hề có. Đưa tính trạng có sẵn vào động vật hoang dã nhanh hơn những phươngpháp chọn giống thường thì ( lai và tinh lọc ). II. Ứng dụng trong chăn nuôiCác giải pháp chuyển gen vào động vật hoang dã : Vi tiêm ( Microinjector ) : là chiêu thức thông dụng hơn cả. DNA được bơm thẳng vào hợp tử ở quy trình tiến độ nhân non. Phương pháp sử dụng vector là vius như : SV40, BPVPhương pháp dùng tế bào cuống phôi. Phương pháp dùng tinh trùng như vector mang gen. II. Ứng dụng trong chăn nuôi1. Tạo giống vật nuôi có vận tốc lớn nhanh, hiệuquả sử dụng thức ăn cao. Phương pháp này tập trung chuyên sâu đa phần vào việc đưa tổhợp gen cấu trúc của hormone sinh trưởng vàpromoter methallothionein. II. Ứng dụng trong chăn nuôi1. Tạo giống vật nuôi có vận tốc lớn nhanh, hiệu suất cao sử dụngthức ăn cao. Ví dụ : Cá hồi chuyển gen hormone sinh trưởng có trọng lượnglớn gấp 3 lần so với cá hồi thường thì. II. Ứng dụng trong chăn nuôi2. Tạo giống vật nuôi chuyên sản xuất protein quý trong ydược. Đây là hướng có nhiều triển vọng nhất do tại có nhiều proteindược phẩm quý không hề sản xuất qua con đường vi sinh haysinh vật bậc thấp, do những sinh vật này không có hệ enzyme đểtạo ra những protein có cấu trúc phức tạp. II. Ứng dụng trong chăn nuôiVí dụ : Sản phẩm chuyễn gen động vật hoang dã duy nhất đã được FDAchấp thuận là dược phẩm kháng máu đóng cục – anti clottingdrug, tên gọi là ATryn, chích triết từ sữa dê sửa đổi di truyền. Thuốc do công ty GTC Biotherapeutics Inc. Framingham, bangMassachusetts. bán khá chạy và công ty dự trù phát triểnnhững dòng dê và thỏ làm ra những thuốc cơ bản sữa cho bệnhnhân đau bệnh máu không đông – hemophilia, những bệnh tự miễnnhiễm – autoimmune disease và ung thư, theo lời quản trị GTCYam Echelard .

Xem thêm  360 Total Security

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay

Rate this post

Bài viết liên quan

Để lại ý kiến của bạn:

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.