Công nghệ sản xuất cà chua chín chậm bằng phương pháp chuyển gen

Tiểu luận: CÔNG NGHỆ TẾ BÀO Đề tài: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ CHUA CHÍN CHẬM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GEN GVGD: TS LÊ THỊ THỦY TIÊN SVTH: Lê Văn Nhật – 60801468 Nguyễn Duy Quang – 60801670 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC I Tổng quan tài liệu Thực vật chuyển gen Lịch sử hình thành phát triển Các hướng nghiên cứu a Cây trồng chuyển gen kháng nấm gây bệnh b Cây trồng chuyển gen kháng vi khuẩn gây bệnh c Cây trồng chuyển gen kháng virut gây bệnh d Cây trồng chuyển gen kháng côn trùng phá hoại e Cây trồng chuyển gen cải tiến protein hạt f Cây trồng chuyển gen tạo loại protein g Cây trồng chuyển gen mang tính bất dục đực h Thực vật biến đổi gen để sản xuất acid béo thiết yếu i Phát hệ thống marker chọn lọc j Làm đất ô nhiễm k Làm thức ăn chăn nuôi Thành tựu đạt 10 a Các trồng phát triển 10 b Các trồng phát triển 12 II Một số nguyên tắc phương pháp chuyển gen 13 Một số nguyên tắc sinh học 13 Phản ứng tế bào với trình chuyển gen 14 Các bước chuyển gen 15 Phương pháp chuyển gen tạo cà chua chín chậm 16 III Cơ sở việc chuyển gen tạo cà chua chín chậm 16 a Trái cà chua 16 b Q trình chín trái cà chua 18 c Công nghệ đối để hạn chế PQ enzyme 19 Cơ chế chuyển gen nhờ vi khuẩn Agrobacterium Tumefaciens 20 a Hoạt động A Tumefaciens 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b Đặc điểm cấu trúc A Tumefaciens Ti-plasmid 21 c Đặc điểm cấu trúc Ti-plasmid cải tiến 24 d Kỹ thuật đĩa (Leaf disk technique) 24 Chuyển gen điều khiển tổng hợp ethylene 25 IV a Quá trình tổng hợp ethylene thực vật 26 b Điều khiển chín chậm thơng qua ức chế tổng hợp ethylene qua chuyển gen 26 Chọn lọc chuyển gen nhờ NPT II gene 27 Kết thu 27 So sánh lợi ích mang lại 27 An toàn cà chua chuyển gen 28 An toàn cà chua biến đổi gen 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I Tổng quan tài liệu Thực vật chuyển gen Muốn tạo sinh vật biến đổi gen (genetically modified organism-GMO) cần phải có phương pháp thích hợp để đưa DNA ngoại lai (foreign DNA) vào tế bào chúng Ở vi khuẩn, tế bào xử lý dung dịch muối calcium chloride Ở tế bào nấm men, tiếp nhận DNA tăng lên tế bào tiếp xúc với lithium chloride lithium acetate Tuy nhiên, phần lớn sinh vật bậc cao cần phải có phương pháp khác tinh vi Chuyển gen thực vật phát triển với phát triển kỹ thuật ni cấy mơ tế bào thực vật Nó trở thành phương tiện quan trọng để nghiên cứu sinh học thực vật Ngoài việc mở triển vọng chuyển gen có ý nghĩa kinh tế vào trồng, kỹ thuật cho phép nghiên cứu cấu trúc điều khiển hoạt động gen Quá trình đưa DNA ngoại lai vào genome (hệ gen) sinh vật gọi trình biến nạp (transformation) Những biến nạp gọi biến đổi gen (genetically modified plant-GMP) Ứng dụng công nghệ gen công tác giống trồng đại có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như:  Bằng việc biến nạp gen thu mang đặc tính xác định  Rào cản lồi khơng cịn có tác dụng, khơng gen từ thực vật mà từ vi khuẩn, nấm, động vật người chuyển thành công vào thực vật Về nguyên tắc thay đổi vùng điều khiển gen, promoter ( gen khởi động trình phiên mã) terminator (gen kết thúc trình phiên mã) Tuy nhiên, số trường hợp đòi hỏi thay đổi phù hợp codon  Những đặc điểm không mong muốn thực vật Chẳng hạn, tổng hợp chất độc chất gây dị ứng loại trừ công nghệ gen  Thực vật biến đổi gen lị phản ứng sinh học (bioreactor) sản xuất hiệu protein chất cần thiết dùng dược phẩm thực phẩm  Mở khả nghiên cứu chức gen trình phát triển thực vật trình sinh học khác Vì vậy,thực vật biến đổi gen có ý nghĩa nghiên cứu  Trong lai tạo giống đại, công nghệ gen giúp làm giảm mâu thuẫn kinh tế môi trường sinh thái Bằng việc sử dụng trồng kháng thuốc diệt cỏ giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật  Mục đích nơng nghiệp đại không tăng suất mà hướng đến lĩnh vực quan trọng sau:  Duy trì mở rộng đa dạng sinh học (biodiversity)  Tăng khả kháng (sức khỏe trồng chống chịu điều kiện bất lợi)  Nâng cao chất lượng sản phẩm  Cải thiện khả tích lũy dinh dưỡng  Tăng cường tổng hợp hợp chất có hoạt tính sinh học  Tạo sản phẩm không gây hại môi trường LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lịch sử hình thành phát triển Lịch sử phát triển công nghệ gen thực vật chắn có nhiều kiện quan trọng Ở nêu lên mốc có ý nghĩa đặc biệt nhằm làm rõ phát triển nhanh lĩnh vực này: Trước hết, vi khuẩn đất Agrobacterium tumefaciens sử dụng làm phương tiện vận chuyển DNA Bình thường vi khuẩn tạo nên khối u thực vật Một phần nhỏ Ti-plasmid có vi khuẩn này, gọi T-DNA, vận chuyển từ Agrobacterium vào hai mầm Năm 1980, lần DNA ngoại lai (transposon Tn7) chuyển vào thực vật nhờ A tumefaciens, nhiên T-DNA chưa thay đổi Năm 1983, nhiều nhóm nghiên cứu biến đổi T-DNA đưa DNA ngoại lai vào, tạo tính kháng số chất kháng sinh Ngồi ra, gen tạo khối u cắt DNA ngoại lai với phần lại chuyển vào thực vật biến nạp Thành công nhờ nghiên cứu xác đường lây nhiễm A tumefaciens trước khả hệ thống chọn lọc thực vật Từ kết thành công số lượng loài biến nạp ngày tăng Lúc có thêm nhiều phương pháp khác để biến đổi gen:  Năm 1984, biến nạp tế bào trần (protoplast) ngô thực Ở thành tế bào phân giải enzyme, xuất tế bào trần Nhờ polyethylene glycol (PEG) xung điện (electroporation) mà DNA đưa vào tế bào trần  Năm 1985, lần biến đổi gen mơ tả có tính kháng thuốc diệt cỏ Một năm sau, người ta thành công việc tạo thực vật kháng virus Năm 1996, thí nghiệm biến đổi gen phép đưa đồng ruộng  Năm 1987, phương pháp biến nạp phi sinh học sử dụng Ở tế bào thực vật bắn phá hạt vàng wolfram bọc DNA ngoại lai Nhờ phương pháp mà biến nạp thành công mầm quan trọng lúa (1988), ngô (1990) lúa mỳ (1992) Cũng năm 1987, cà chua thuốc kháng côn trùng làm cho công nghệ gen đạt bước phát triển quan trọng Một thành công quan trọng khác điều khiển q trình chín cà chua, sau có tên FlavrSaver  Năm 1994, lần cà chua biến đổi gen bán thị trường  Năm 1989, thành công việc chuyển gen mã hóa kháng thể vào thực vật, mà người ta tạo nên sản phẩm gen mong muốn Kết mở khả hoàn toàn mẽ cho việc sản xuất vaccine khả chống bệnh thực vật  Năm 1990, thành công việc tạo biến đổi gen bất dục đực, khơng có khả tạo hạt phấn Loại trồng có ý nghĩa lớn việc sản xuất hạt giống  Từ năm 1991, thành phần carbohydrate thực vật biến đổi năm 1992 acid béo Cùng năm đó, lần thành phần alkaloid loại cà cải thiện, bước quan trọng thực vật việc tổng hợp nhóm hợp chất Những thực vật có ý nghĩa lớn việc thu nhận dược liệu Sau thực vật biến đổi gen xuất hiện, chất nhân tạo phân giải sinh học tổng hợp Điều cho phép hy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vọng rằng, tương lai có thực vật có đặc tính mới, sử dụng bioreactor thực vật để sản xuất “nguyên liệu tái sinh”  Năm 1994, cà chua Flavr SavrR trồng biến đổi gen đưa thị trường Năm 1998, giới có 48 giống trồng biến đổi gen sản phẩm thị trường hóa  Năm 1999, lúa biến đổi gen đưa với gen biến nạp  Đến đầu năm 1999, giới có khoảng 9.000 thí nghiệm đồng ruộng cho phép, khoảng 1.360 EU Cuối cùng, số nhận xét việc thị trường hóa biến đổi gen nơng nghiệp Cho đến năm 1999, diện tích gieo trồng giới đạt 40 triệu Trong 20% ngơ, 50% đậu tương 1/3 diện tích bơng Mỹ Ngồi có 70% diện tích cải dầu Canada trồng với giống biến đổi gen Khoảng 90% thực vật biến đổi gen chống chịu thuốc diệt cỏ sâu bệnh hại Cần ý rằng, Mỹ sản phẩm đậu tương có 20.000 loại thực phẩm khác Điều cho thấy rằng, công nghệ gen ảnh hưởng đến sản xuất thực phẩm Các hướng nghiên cứu a Cây trồng chuyển gen kháng nấm gây bệnh Nấm bệnh tác nhân gây hại trồng nặng, nước nhiệt đới có độ ẩm cao Các enzyme làm thối hóa thành phần vỏ tế bào nấm chitin β-1,3 glucan loại ý Khi chuyển gen chitinase vào thuốc tăng hoạt tính kháng nấm gây hại Sự biểu đồng thời hai gen chitinase glucanase thuốc làm cho có tính kháng nấm gây hại cao có gen độc lập Tương tự, cà chua cho tính kháng nấm Fusarium cao hẳn sau chuyển hai gen nói Protein ức chế ribosome (ribosomal inhibition protein-RIP) biểu tính kháng nấm tốt Cây thuốc cho tính kháng nấm cao, chuyển giao đồng thời gen RIP chitinase b Cây trồng chuyển gen kháng vi khuẩn gây bệnh Đối với bệnh vi khuẩn, hướng nghiên cứu tạo giống công nghệ gen bắt đầu Về có ba hướng :  Dùng gen mã hóa enzyme làm thối hóa thành tế bào vi khuẩn Chẳng hạn, gen lysozyme từ nguồn tế bào động vật từ thực khuẩn thể T4 (bacteriophage T4) đưa vào thuốc khoai tây Các gen biểu hoạt tính lysozyme mạnh tế bào có khả phịng trừ vi khuẩn Erwina carotovora tốt  Gen mã hóa a-thionin-cystein chuyển giao sang thuốc phòng ngừa vi khuẩn Pseudomonas syringae  Chuyển gen sản xuất protein làm giảm độc tố vi khuẩn hướng có nhiều hứa hẹn Gen chủ yếu gen sản xuất loại enzyme phân hủy độc tố vi khuẩn, vơ hiệu hóa tác hại chúng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com c Cây trồng chuyển gen kháng virut gây bệnh Các virus gây thiệt hại đáng kể hầu hết trồng lương thực cho sợi phạm vi giới Phương pháp chủ yếu để khắc phục tình trạng khai thác tính kháng xuất phát từ tác nhân gây bệnh Chẳng hạn, sử dụng trình tự có nguồn gốc từ virus biểu chuyển gen để cung cấp tính kháng virus thực vật Hướng dựa sở nghiên cứu gây nhiễm (inoculation) hay xâm nhiễm (infection) thực vật, khởi đầu với chủng virus nhẹ tạo phản ứng bảo vệ chống lại gây nhiễm với loại virus virus liên quan gần gũi d Cây trồng chuyển gen kháng trùng phá hoại Sử dụng hóa chất để phịng trừ sâu bọ trùng vừa đắt tiền vừa tác động xấu đến môi trường Các trồng bông, ngô khoai tây chuyển gen sản xuất thương mại biểu độc tố Bacillus thuringensis (Bt) để tạo tính kháng côn trùng loại nhai-nghiền (chewing insects) Vi khuẩn B thuringensis tổng hợp protein d-endotoxin tinh thể mã hóa gen Cry Khi trùng ăn vào bụng, prototoxins bị đứt gãy dày kiềm côn trùng để tạo thành độc tố hoạt động Các liên kết tạo receptor đặc trưng tế bào biểu mô ruột làm thành lỗ chân lông cuối gây chết côn trùng e Cây trồng chuyển gen cải tiến protein hạt Hàm lượng protein thành phần amino acid thay đổi nhiều thực phẩm thực vật Ngoài protein amino acid khơng thay thế, phải tiếp nhận thức ăn người động vật không tự tổng hợp Đặc biệt, thức ăn gia súc chủ yếu đậu tương ngô, phải bổ sung amino acid sản xuất phương pháp lên men lysine, methionine, threonine tryptophan Trong tương lai, không cần thiết phải bổ sung amino acid theo phương thức Phương thức có khả tạo dòng gen đậu tương ngơ mà gen mã hóa cho protein giàu amino acid Người ta đưa gen mã hóa cho loại protein chứa amino acid có lưu huỳnh cao bất thường vào đậu lupin với mục đích biểu hạt Kết tăng 100% hàm lượng protein hạt Hạt dùng để nuôi cừu, tăng trọng lượng 7% sản lượng lông tăng 8% so với cừu nuôi loại hạt bình thường Thành cơng thúc đẩy nhà nghiên cứu đưa gen vào biểu cỏ, nhằm cải tiến cân amino acid không thay cỏ f Cây trồng chuyển gen tạo loại protein Thực việc sản xuất protein thực vật dễ dàng, tinh protein từ mơ thực vật khó khăn trước hết giá thành cao Vì vậy, người ta hy vọng vào phương pháp mới, giới thiệu Raskin cộng (1999) Những gen mã hóa cho protein gắn với promoter đảm bảo cho protein tổng hợp rễ Tiếp theo protein tạo thành có hệ thống tín hiệu, đảm bảo cho vận chuyển vào vị trí xác định tế bào Trong trường hợp đặc biệt protein vận chuyển vào mạng lưới nội chất (endoplasmatic reticulum: ER) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Protein vào ER thải bên ngồi vùng rễ, promoter đặc hiệu cho vùng Người ta dùng số dung dịch muối để tách protein cách dễ dàng với giá thành hợp lý Một ví dụ điển hình hướng ứng dụng này: Người ta tạo hai loại thuốc chuyển gen, loại có khả sản xuất hai mạch immunoglobin nhẹ nặng Thế hệ sinh từ lai hai loại biểu kháng thể hoạt động gồm hai loại mạch với hàm lượng cao (1,3% tổng protein lá) có tất đặc tính kháng thể đơn dịng sản sinh từ hybridoma Thaumatin protein chiết xuất từ thịt Thaumatococus danielle, có độ gấp 1.000 lần đường saccharose Người ta thành cơng việc chuyển gen mã hóa cho thaumatin (thaumatin II) vào khoai tây, tạo khoai tây có lá, thân rễ, củ Kết mở triển vọng lớn ăn g Cây trồng chuyển gen mang tính bất dục đực Các hoa màu đạt suất cao trồng từ hạt lai qua trình chọn lọc khắt khe Các hạt có ưu lai cao kết trình lai xa Ở tự thụ phấn ngô, trước người ta tốn công lao động để loại bỏ cờ bắp (cụm hoa đực) nhằm tránh tượng tự thụ phấn Tuy nhiên, cơng trình thử nghiệm chuyển phức hợp gồm gen rolC A tumefaciens promoter CaMV 35S (cauliflower mosaic virus: virus gây bệnh khảm súp-lơ) vào thuốc thu chuyển gen bất thụ Kết nghiên cứu áp dụng loại khác h Thực vật biến đổi gen để sản xuất acid béo thiết yếu Như biết, nguồn cung cấp chủ yếu acid béo thiết yếu dầu cá tài nguyên hải sản bị cạn kiệt gia tăng độc tố loại hải sản khác trở thành nguy tiềm tàng Do vậy, việc nghiên cứu sản xuất acid béo thiết yếu có tiềm to lớn việc phát triển nguồn cung cấp thay Gần đây, nhà nghiên cứu Đại học Bristol (Anh) thông báo việc sản xuất hai chuỗi dài acid béo không sản sinh cholesterol với số lượng lớn thực vật bậc cao Việc sản xuất loại dầu thiết yếu Arabidopsis thaliana cho thấy thực vật chuyển gen trở thành nguồn cung cấp acid béo quan trọng dùng ăn uống mà thường nhận từ cá Người ta áp dụng thành công kỹ thuật gen Arabidopsis thaliana để tạo acid béo thiết yếu khác arachidonic acid eiconsapentaenoic acid i Phát hệ thống marker chọn lọc Việc sử dụng marker kháng kháng sinh chống chịu thuốc diệt cỏ cho chuyển gen thường mối lo ngại cơng chúng lý phản đối công nghệ Các nhà khoa học Trung tâm Khoa học Thực vật Umeo (Thụy Điển) xây dựng hệ thống marker ưu việt để xác định trồng biến đổi gen mà không phụ thuộc vào marker truyền thống cách phát triển biện pháp dựa gen dao1, gen mã hóa D amino acid oxidase (DAAO) DAAO tác nhân làm trình tạo nhóm amin oxy hóa dãy D-amino LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com acid, phương thức chọn lọc dựa mức độ độc tính Damino acid khác trao đổi chúng thực vật Mặc dù nghiên cứu thực Arabidopsis thaliana, người ta tin tưởng phương pháp chọn lọc sử dụng loại nông nghiệp quan trọng khác j Làm đất ô nhiễm Cây mù tạt Ấn Độ chuyển gen (GM) hút lượng selen dư thừa cánh đồng California Đây thử nghiệm thực địa số loại GM chống ô nhiễm Selen nguyên tố hóa học, gây độc thực vật hàm lượng chúng cao đất Đất canh tác số vùng bang California tưới tiêu mạnh nước hịa tan selen có đá phiến sét Khi nước bốc mặt đất, senlen tích tụ ngày nhiều Cây mù tạt Ấn Độ (Brassica juncea) vốn có khả kháng hấp thụ selen qua rễ Tuy nhiên, Terry cộng (Đại học California) thúc đẩy thêm khả mù tạt cách bổ sung số gen tạo enzyme đói selen Kết loại thực vật GM hấp thụ selen cao gấp 4,3 lần so với mù tạt Ấn Độ dạng hoang dại, chúng thu hoạch 45 ngày sau trồng Cuộc thử nghiệm thực địa nói tiến hành cẩn thận để đảm bảo khơng có họ hàng mù tạt Ấn Độ sinh trưởng xung quanh Hoa mù tạt GM hái chúng xuất Mù tạt chuyển gen dùng làm thức ăn cho trâu bò thiếu selen bữa ăn Hiện việc xử lý đất ô nhiễm mang tính thơ sơ, chủ yếu đào đất chơn nơi khác rửa đất Cả hai phương pháp tốn kém, làm giảm chất lượng đất Việc sử dụng thực vật để loại bỏ chất nhiễm khỏi đất tốn song nhiều năm Chẳng hạn, dương xỉ Trung Quốc (Pteris vittata) sử dụng để hút thạch tín khỏi đất Nhưng dùng chuyển gen giúp tăng tốc tiến trình dọn nhiễm Tuy nhiên, khả GM lai với loại hoa màu khác điều đáng lo ngại Theo Rugh (Đại học Michigan) chuyển gen hấp thụ nhiều kim loại vào dùng để xử lý ô nhiễm, phải đảm bảo gen khơng xâm nhập vào hoa màu Nếu khơng, hoa màu hút nhiều kim loại, ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng k Làm thức ăn chăn nuôi Một hệ trồng chuyển gen mới, thiết kế đặc biệt cho ngành chăn nuôi phát triển Những loại trồng thiết kế với thay đổi quan trọng hàm lượng thành phần (ví dụ: protein amino acid) hay thành phần thứ yếu (ví dụ: loại vitamin khống chất) Vì loại trồng chuyển gen dùng với mục đích làm thức ăn chăn ni nên khác với loại trồng bình thường, tiến trình chuẩn y loại trồng cần có thêm đánh giá an tồn chúng để người vật ni tiêu dùng Các sản phẩm tiềm tàng bao gồm loại đậu tương ngơ chuyển gen, có hàm lượng dầu cao cung cấp nhiều lượng cho bò, lợn gia cầm Các nhà nghiên cứu tạo loại đậu tương ngơ có hàm lượng loại amino acid khơng thay caohơn Ngồi ra, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nghiên cứu khác tiến hành nhằm làm tăng hàm lượng phosphore thức ăn chăn nuôi Thành tựu đạt Nói chung, hầu hết lồi thực vật biến nạp gen Thơng thường, kết biến nạp gen khác tùy thuộc vào loại trồng dĩ nhiên trình biến nạp cịn bị hạn chế nhiều lồi Ở giới thiệu kết biến nạp thành công giống trồng quan trọng Một số trồng chuyển gen quan trọng Sản phẩm Đặc điểm Cải dầu Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng laurate cao, hàm lượng oleic acid cao Ngô Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng Bông Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng Khoai tây Kháng côn trùng, kháng virut Đậu tương Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng, hàm lượng oleic acid cao Bí Kháng virut Cà chua Chín chậm Đu đủ Kháng virut Lúa Chống chịu chất diệt cỏ, sản xuất vitamin A a Các trồng phát triển  Cây ngô: Hiện nay, ngô biến đổi gen để mang tính trạng kháng trùng chống chịu thuốc diệt cỏ Dùng phôi ngô nuôi dịch huyền phù phát sinh phôi để tái sinh hữu thụ mang gen bar biến nạp Sử dụng phương pháp bắn gen va chọn lọc thuốc diệt cỏ bialaphos cho kết mô callus phát sinh phôi biến nạp gen Các biến nạp gen hữu thụ tái sinh, ổn định di truyền biểu gen bar với hoạt tính chức enzyme phosphinothricin cetyltransferase quan sát hệ sau Gần đây, kết biến nạp gen gián tiếp ngô nhờ Agrobacterium thơng báo Các thể biến nạp gen dịng ngơ lai gần (inbredline) A188 tái sinh sau đồng nuôi (cocultivation) binary vector với phôi non Tân sơ biến nạp thơng báo dịng A188 khoảng 5-30% Các thể lai hệ thứ dòng A188 dòng lai gần khác biến nạp với tần số khoảng 0,4-5,3% (tính theo số biến nạp gen độc lập/phôi)  Cây lúa: Chuyển gen lúa tập trung vào tính trạng chống chịu thuốc diệt cỏ sản xuất vitamin A Phương pháp bắn gen cho phép thực biến nạp gen hiệu lúa kiểu gen độc lập, 40 giống biến nạp gen thành công Mẫu vật sử dụng phơi non callus có nguồn gốc từ hạt trưởng thành Hygromycin B marker chọn lọc thường dùng cho lúa Tần số biến nạp cao tới 50% (tính theo số biến nạp gen có nguồn gốc độc lập/số mẫu bắn gen) Gần đây, kỹ thuật biến nạp gen lúa thông qua Agrobacterium có cải tiến quan trọng có hiệu tương đương với kỹ thuật bắn gen 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các bước chuyển gen Từ người ta khám phá thí nghiệm chuyển gen thực nhờ loại vi khuẩn đất Agrobacterium tumefaciens, nhà hoa học tin Agrobacterium chuyển gen vào tất trồng Nhưng sau kết thực tế cho thấy chuyển gen Agrobacterium thực ngũ cốc (một mầm) hàng loạt kỹ thuật chuyển gen khác phát triển kỹ thuật chuyển gen trực tiếp bắn gen vi đạn (bombardement/gene gun), vi tiêm (microinjection), xung điện (electroporation), silicon carbide, điện di (electrophoresis), siêu âm (ultrasonic), chuyển gen qua ống phấn (pollen tube)… Đến nay, nhờ cải tiến vector chuyển gen nên kỹ thuật chuyển A tumefaciens thành công ngũ cốc đặc biệt lúa Kỹ thuật trở nên kỹ thuật đầy triển vọng chuyển gen thực vật Quá trình chuyển gen thực qua bước sau :  Xác định gen liên quan đến tính trạng cần quan tâm  Phân lập gen (PCR sàng lọc từ thư viện cDNA từ thư viện genomic DNA)  Gắn gen vào vector biểu (expression vector) để biến nạp  Biến nạp vào E coli  Tách chiết DNA plasmid  Biến nạp vào mô tế bào thực vật phương pháp khác kể  Chọn lọc thể biến nạp môi trường chọn lọc  Tái sinh biến nạp  Phân tích để xác nhận cá thể chuyển gen (PCR Southern blot) đánh giá mức độ biểu chúng (Northern blot, Western blot, ELISA thử nghiệm in vivo khác ) Nguyên liệu để thực biến nạp tế bào thực vật riêng lẽ, mô hoàn chỉnh Cản trở lớn tiếp nhận DNA phần lớn sinh vật thành tế bào Muốn làm thành tế bào thực vật người ta thường sử dụng enzyme điều kiện thích hợp người ta tạo tế bào trần, tế bào trần tiếp nhận DNA nói chung dễ dàng Chẳng hạn sử dụng phương pháp xung điện, tế bào đặt xung điện ngắn, xung điện làm xuất lỗ tạm thời màng tế bào, phân tử DNA vào bên tế bào Sau biến nạp người ta tách enzyme phân giải tế bào phát triển, thành tế bào tạo nên Các tế bào biến nạp nuôi cấy môi trường nhân tạo thích hợp với chất kích thích sinh trưởng để tạo nên hồn chỉnh Sau phương pháp phân tích genome PCR, Southern blot, Northern blot thực để tìm xác biến đổi gen Bên cạnh phương pháp biến nạp Agrobacterium xung điện, có hai phương pháp khác thường sử dụng để đưa DNA vào tế bào Phương pháp thứ vi tiêm: với pipet nhỏ người ta đưa phân tử DNA trực tiếp vào nhân tế bào mà người ta muốn biến nạp Phương pháp sử dụng tế bào động vật, sau người ta sử dụng cho tế bào thực vật Phương pháp 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thứ hai bắn vào tế bào vi đạn (microprojectile), thường vàng wolfram, bao bọc DNA Phương pháp gọi phi sinh học sử dụng thành công nhiều loại tế bào khác Ở động-thực vật chuyển gen, sản phẩm cuối thường tế bào biến nạp, mà thể biến nạp hoàn toàn Phần lớn thực vật tái sinh dễ dàng nuôi cấy mô tế bào Tuy nhiên, tái sinh mầm ngũ cốc loại cỏ khác gặp vài khó khăn Từ tế bào biến nạp người ta tạo chuyển gen, tế bào mang DNA ngoại lai tiếp tục chuyển cho hệ sau sau nở hoa tạo hạt III Phương pháp chuyển gen tạo cà chua chín chậm Cơ sở việc chuyển gen tạo cà chua chín chậm a Trái cà chua  Đặc điểm: Cây cà chua có tên khoa học Lycopesiumesculentum, có nguồn gốc từ Nam Mỹ loại rau ăn họ cà (Solanaceae) Cà chua có hoa mà vàng mọc thành chùm từ – 30 hoa, nở từ lên, tự thụ phấn Quả cà chua có chứa nhiều vitamin C nên có vị chua, chín có màu vàng màu đỏ, có nhiều dạng: trịn dẹt, có cạnh, có múi  Cấu tạo: Quả cà chua gồm có vỏ, thịt quả, dịch hạt Thông thường Cà chua cấu tạo lớp vỏ cấu tạo phần tương ứng vách bầu biến đổi thành Vỏ lớp biểu bì ngồi vách bầu hình thành, mặt ngồi có tầng catium lớp sáp có lông Vỏ tương ứng với thịt vách bầu, thường dày làm thịt cùi Vỏ lớp biểu bì vách bầu biến thành Sát vỏ thành ngoài, bên chia thành nhiều buồng hạt ngăn cách thành Giữa buồng hạt khoảng trống chứa đầy dịch hạt Thành dày thịt nhiều hạt Lượng hạt có buồng hạt nhiều có nhiều buồng hạt Thành thành có hàm lượng chất khơ cao Khối lượng có chênh lệch đáng kể lồi, chí lồi Khi cà chua chín, tùy thuộc lồi mà có màu sắc khác đỏ, đỏ hồng, vàng da cam, vàng nhạt Màu sắc phụ thuộc vào điều kiện khí hậu trồng Khi cà chua phát triển nhiệt độ 300C lycopene hình thành nhiều nên trái cà chua có màu đỏ Nếu nhiệt độ 300C carotene hình thành nhiều nên trái có màu đỏ nhạt vàng cam Quả cà chua chín có chất lượng tốt chín thời gian bảo quản Trong q trình chín, cà chua phải trải qua giai đoạn sau:  Thời kỳ xanh: hạt phát triển chưa hoàn thiện Nếu thu hái giai đoạn thơng qua phương pháp thúc chín chín khơng bình thường hương vị màu sắc đặc trưng giống 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  Thời kỳ chín xanh: chất keo bao quanh hạt hình thành, chưa màu Nếu đem thúc chín có màu sắc giống  Thời kỳ chín vàng: đỉnh xuất màu vàng màu hồng với diện tích bề mặt chiếm khoảng 10%  Thời kỳ chuyển màu: diện tích bề mặt chiếm khoảng 10 – 30% có màu vàng đỏ  Thời kỳ chín hồng: diện tích chiếm 30 – 60% có màu hồng nhạt vàng  Thời kỳ hồng đỏ: diện tích > 30 – 90% có màu vàng đỏ  Thời kỳ chín đỏ: diện tích chiếm > 90% Độ chín cà chua q trình sinh hóa phức tạp Cường độ q trình phụ thuộc vào mức độ chín bắt đầu điều kiện chín, nhiệt độ, độ ẩm tương đối khơng khí, ánh sang…Khi chín, màu chuyển sang màu đỏ lượng sắc tố lycopen tăng lên, thịt mịn hơn, có vị lượng tinh bột chuyển hóa thành đường, đồng thời lượng acid giảm xuống  Thành phần giá trị dinh dưỡng: Theo bảng phân tích thành phần hố học Viện vệ sinh dịch tễ ( Bộ Y tế), 100g cà chua có 94g nước, 0,6g protit, 4,2g gluxit, 0,8g xenlulô, 0,4g tro, 12mg canxi, 26mg photpho, 1,5mg Magie, 1,4mg sắt, 112mcg α - caroten, 393mcg β - caroten, vitamin B1, B2, PP, C … cung cấp khoảng 20kcal Quả cà chua chín có màu đỏ tươi tạo màu đẹp ngon miệng cho ăn Màu đỏ cịn cho thấy hàm lượng vitamin A thiên nhiên cà chua cao, trung bình cần 100g cà chua chín cịn tươi đáp ứng 13% nhu cầu ngày vitamin A, vitamin B6, vitamin C Ngồi cịn có vitamin B1, B2, PP … Các chất khống vi lượng có cà chua canxi, sắt, kali, photpho, magnesium, lưu huỳnh, nickel, cobalt, iôt, axit hữu dạng muối citrat tuỳ theo mơi trường trồng, cà chua có đồng, molibden Chính nhờ yếu tố này, cà chua coi thức ăn giàu chất dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, tăng cường sức đề kháng thể Sắc tố lycopen trái cà chua chín đánh giá với bêta - caroten chất chống oxy hoá mạnh, vừa ngăn chặn tế bào ung thư, vừa chống hình thành cục máu đông thành mạch Với trái cà chua cịn xanh, có chứa loại ancaloid độc tên solanin, cà chua chín, chất độc khơng cịn Vì vậy, tuyệt đối khơng ăn cà chua cịn xanh, bị ngộ độc nguy hiểm Nếu có điều kiện, ăn cà chua chín tốt cà chua hái xanh ủ chín nhân tạo 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b Q trình chín trái cà chua  Pectin gì: Trong tế bào thực vật, pectin bao gồm tập hợp polysaccharides phức tạp, chiếm khoảng 35% cấu trúc thành tế bào Pectin tạo liên kết cấu trúc đặc trưng thành tế bào Pectin không khắp thành tế bào ban đầu mà cịn phiến kính trung bình tế bào thực vật mà giúp cho tế bào liên kết với Nó tạo thành chủ yếu từ chuỗi acid galacturonic dài  Quá trình chín trái cà chua:  Lúc bắt đầu chín, hormone sản sinh khí ethylene hoạt hóa số phản ứng hóa sinh  Một số phản ứng tạo thành loại protein gọi polygalacturonase (PG)  Enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân phá vỡ liên kết 1,4 – glucosidic acid galacturonic phân tử pectin  Quá trình phân giải pectin thành đơn phân Hình thành nên đặc điểm q trình chín trái  Sự thay đổi trái chín  Độ rắn chắc: Pectin xem chất keo kết dính thành phần thành tế bào Quá trình trái chín làm cho pectin bị thủy phân thành tế bào bị suy biến nên trái chín mềm  Màu sắc: Ta gọi trái cịn xanh nghĩa chưa chín Ở giai đoạn sớm sủa này, diệp lục tố (chlorophylle) cho màu xanh trái Dưới tác dụng enzym chlorophyllase, diệp lục tố bị phân hủy nên để lộ sắc tố khác có sẵn trái Song song với trình này, sắc tố khác tổng hợp Có hai nhóm sắc tố: nhóm carotenoide, với beta-carotene cho màu vàng cam vàng cam, nhóm anthocyanes mà pelargonidol (pelargonidin – glucosine) cho trái cà chua có màu đỏ  Mùi thơm Mùi trái phức tạp có hàng trăm hợp chất khác để tạo mùi thơm cho loại trái Các hợp chất dễ bay (rượu, aldehyde, ester, cetone, terpenol ) tham gia vào việc tạo mùi Sự tổng hợp chất yếu tố bên tác động lên nhiệt độ, oxy hóa…  Vị trái Đó kết cân đường với độ chua Trái cà chua có mùi thơm dịu, chua Vị chất bay cân acid đường Trường hợp trái dâu hay cà chua khác, chúng khơng tích trữ tinh bột trái phát triển mà vị có nhờ phân hủy đường saccharose tích lũy từ giai đoạn đầu đời sống trái Loại trái phải hái chín tới có vị thơm ngon 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com c Công nghệ đối để hạn chế PQ enzyme Đối với lồi thực vật, q trình phiên mã chia làm giai đoạn: khởi động, kéo dài kết thúc  Giai đoạn khởi động: Chịu kiểm tra trình tự đặc biệt gọi “hộp TATA” (TATA box) nằm trước vị trí bắt đầu phiên mã độ 25 – 35 nucleotide RNA polymerase II bắt đầu hoạt động phiên mã nhờ nhiều nhân tố phiên mã (TF – transcription Factor) có chất protein Trước tiên, nhân tố TFIID nhận biết gắn vào trình tự TATA Bước gắn them nhân tố TFIIA Lúc RNA polymerase lien kết với TFIIB gắn vào phức hợp TFIID-TFIIA Một phân tử ATP thủy giải, lượng dùng để tách hai mạch DNA, phức hợp mở Cuối cùng, nhân tố TFIIE cho phép khởi động phiên mã  Giai đoạn kéo dài: Phân tử RNA tổng hợp từ mạch khn DNA Q trình tiến hành nhờ nhân tố TFIIS  Giai đoạn kết thúc: Các hiểu biết giai đoạn hạn chế Sau kết thúc cịn thêm q trình gắn poly A, sau qua giai đoạn trưởng thành Gen PG tương tự vậy, q trình phiên mã diễn tương tự Tuy nhiên, trình bình thường có mạch DNA làm khn để tổng hợp nên mRNA với cơng nghệ đối q trình diễn hai mạch Chính điều mà mRNA tạo có mạch bổ sung làm cho dịch mã bị ngăn cản gen PG khơng biểu hay khơng có enzyme PG sản xuất 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cơ chế chuyển gen nhờ vi khuẩn Agrobacterium Tumefaciens Trong thập niên năm 1880, người phát khả chuyển gen vi khuẩn A Tumefaciens, điều cột mốc đánh dấu kỷ nguyên thực vật chuyển gen Vi khuẩn đất A.tumefaciens A Tumefaciens vi khuẩn biết nguyên nhân khối thực vật, biến nạp gen dùng làm vecto đặc biệt để chuyển loại gen ngoại lai vàothực vật nhamwftaoj thực vật mang gen có đặc tính mong muốn Với trình độ khoa học nay, việc chuyển gen vào tế bào thực nhiều cách song kỹ thuật chuyển gen nhờ A Tumefaciens ứng dụng rộng rãi nhờ có ưu điểm sau:  Khơng địi hỏi dụng cụ đặc biệt  Số lượng copy thấp ổn định hệ cháu  Dễ thao tác in vitro dễ thực  Kỹ thuật đơn giản chi phí thấp Hình :Một số khối u vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens tạo A: khối u lớn hình thành thân hoa Hồng B: dãy khối u nằm nhánh Nho 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com a Hoạt động A Tumefaciens Bản chất tự nhiên vi khuẩn A.tumefaciens xâm nhập vào vị trí tổn thương hai mầm gây khối u vị trí tổn thương Vi khuẩn xâm nhiễm vào chỗ vết thương, kích thích hình thành chất độc có chất phenolic (Acetosyringon, Hydroxyl acetosyringon) Chất có tác dụng làm lành vết thương, vừa kết hợp chất dẫn dụ vi khuẩn xâm nhập, lại có vai trị chất kích hoạt vùng gen vir thuộc Ti-plasmid kích thích cho cắt đoạn T-ADN (tại vùng bờ trái bờ phải) để gắn vào genom thực vật Trong T-ADN có chứa vùng gen quan trọng quy định hình thành khối u Đó vùng gen iaam iaah kích thích cho hình thành IAA vùng gen ipt kích thích cho hình thành xytokinin Tỷ lệ auxin/xytokinin kích thích hình thành callus tạo lên khối u b Đặc điểm cấu trúc A Tumefaciens Ti-plasmid Agrobacterium vi khuẩn đất nhuộm gram (-) gây triệu chứng bệnh xâm nhiễm qua vết thương Trong chi Agrobacterium gồm lồi sau:  A tumefaciens gây bệnh u sùi thân  A rhisogenes gây bệnh tóc rễ  A rubi gây u loại dâu đất, mâm sôi  A radiobacter sản sinh kháng sinh đặc trưng (agrocin 84) ngăn cản tác hại loài Agrobacterium kể Từ lâu người ta phát hiện tượng hình thành u thân bị nhiễm vi sinh vật đất A tumefaciens qua vết thương Phân tích u cho thấy u có hình thành số vật chất như: nopaline, octoine gọi chung opine Các chất không tồn bình thường khác 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khi xem xét vi khuẩn A tumefaciens chúng giống loại vi khuẩn thông thường khác chứa plasmid (một dạng DNA vòng nằm ngồi nhiễm sắc thể vi khuẩn, có khả nhân độc lập) Chắc chắn plasmid chuyển vào tế bào thực vật vật chất di truyền gây bệnh u cho cây, người ta gọi chúng Ti-plasmid (Tumor inducing plasmid) Ti-plasmid chuyển đoạn DNA Ti-plasmid nhập vào gen Ti-plasmid plasmid lớn với kích thước khoảng 200kb Trên Ti-plasmid có đoạn TDNA (tumor DNA) giới hạn bờ phải (right border) bờ trái (left border) Trình tự nucleotid bờ phải bờ trái tương tự T-DNA đoạn có kích thước 25kb chứa gen tổng hợp opine đoạn chuyển vào tế bào thực vật gắn vào nhiễm sắc thể tế bào chủ gây bệnh u 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ngồi T-DNA, Ti-plasmid cịn có vùng vir (vir region) chịu trách nhiệm hoạt động lây nhiễm, chuyển nạp (conjugative transfer) tiêu hóa opine (opine catabolism) Q trình chuyển nạp gen vi khuẩn sau: bị thương tiết chất độc vết thương thường chất có chất phenol: acetosyringone (AS) hydroxyacetosyringone (OH-AS) Các chất thu hút vi khuẩn tập trung vào vùng vết thương đồng thời chúng hoạt hóa gen vùng vir plasmid hoạt động 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Acetosyringone c Đặc điểm cấu trúc Ti-plasmid cải tiến  Hệ thống vector đồng liên hợp: Hệ thống vector liên hợp (co-integrate vector) kết liên hợp hai loại plasmid: Tiplasmid loại trừ vùng gen gây khối u gen tạo hợp chất opine giữ lại vùng vir vùng bờ trái, bờ phải Thay vào gen bị cắt bỏ đoạn tương đồng với đoạn plasmid thứ hai (plasmid trung gian) để phục vụ cho việc liên hợp hai loại plasmid Plasmid trung gian plasmid tách dòng từ vi khuẩn E.coli tái sinh Agrobacterium Plasmid có chứa vùng gắn gen cần chuyển nạp, gen thị phục vụ việc chọn lọc có mặt đoạn tương đồng Khi cho tương tác hai loại plasmid với chúng liên hợp qua trao đổi chéo hai đoạn tương đồng hình thành nên vector liên hợp Vector liên hợp nằm vi khuẩn A tumefaciens hoạt động theo chế chuyển gen thông thường vi khuẩn đất Do tần số đưa plasmid trung gian từ E.coli sang Agrobacterium thấp (10-7-10-5) nên vector sử dụng  Hệ thống vector kép: Hệ thống vector nhị thể khác với vector liên hợp chúng có hai vector (plasmid) có mặt hoạt động Agrobacterium Một plasmid tách dịng từ E.coli có thiết kế vùng bờ trái bờ phải, nằm chúng gen thị vùng gắn gen cần chuyển Plasmid thứ hai Ti-plasmid cải tiến: toàn vùng T-DNA vùng bờ trái bờ phải bị cắt bỏ giữ lại vùng vir, plasmid gọi plasmid hỗ trợ Hệ thống vector hoạt động theo chế chuyển gen vi khuẩn đất Agrobacterium cách hữu hiệu d Kỹ thuật đĩa (Leaf disk technique) Để thực việc chuyển gen nhờ vi khuẩn người ta sử dụng kỹ thuật đĩa Tạo đĩa thực vật cần chuyển gen sau xử lý đĩa dung dịch vi khuẩn A.tumefaciens mang plasmid chứa gen mong muốn thiết kế lại vài chục phút, dung dịch có bổ sung acetosyringone để tăng cường khả hoạt hoá gen vùng vir qua thúc đẩy thêm q trình chuyển gen Sau giai đoạn rửa dung dịch kháng sinh cefotaime để diệt hết khuẩn Nuôi cấy đĩa môi trường tái sinh tạo Chọn lọc mang gen chuyển vào qua phát gen bị thị Phát gen chuyển vào qua phân tích ADN đánh giá thể gen qua biotest 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kỹ thuật đĩa  Quy trình chuyển gen nhờ vi khuẩn A Tumefaciens:  Thiết kế vector mang gen  Nhân dòng vector nhờ vi khuẩn E.coli  Chuyển vector mang gen biến nạp từ E.coli sang A.tumefaciens  Lây nhiễm A.tumefaciens chứa gen biến nạp với tế bào, mô thực vật để tiến hành q trình chuyển gen sang mơ, tế bào đích  Chọn lọc mô, tế bào biến nạp thành công  Tái sinh mô, tế bào biến nạp thành biến nạp hồn chỉnh Sau đó, từ chuyển gen thu được, cần đánh giá ổn định di truyền qua hệ, sử dụng phương pháp lai hữu tính để thu mang gen mong muốn Đồng thời đánh giá tác động môi trường chuyển gen để đưa sản xuất cung cấp cho thị trường Chuyển gen điều khiển tổng hợp ethylene Ethylene có cơng thức hóa học C2H4 , cơng thức cấu tạo có liên kết đơi Ở điều kiện bình thường trạng thái khí, khơng màu, khơng vị, khơng gây độc Đặc điểm qua trọng khí ethylene kích thích q trình chín loại có q trình chín sau thu hoạch, nghĩ loại sau thu hoạch q trình chín trì chuối, xồi, đu đủ, cà chua… 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com a Quá trình tổng hợp ethylene thực vật Quá trình tổng hợp ethylene thực vật b Điều khiển chín chậm thơng qua ức chế tổng hợp ethylene qua chuyển gen  Ức chế biểu gen ACC synthase: ACC (1-aminocyclopropane-1-cacbonxylic acid) synthase enzyme chịu trách nhiệm chuyển hóa S-adenosylmethiomine (SAM) thành ACC Trong trình sinh tổng hợp ethylene, biểu enzyme bị cản trở antisense đoạn gen synthase chuyển vào gen thực vật  Chuyển hóa gen ACC deaminase: gen mã hóa cho enzyme nhận từ vi khuẩn đất (A Tumefaciens) Vi khuẩn có khả chuyển hóa ACC thành phân tử khác, nhờ làm giảm lượng ACC nhận để tạo thành khí ethylene 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  Chuyển gen SAM hydrolase: phương pháp giống ACC deaminase, cách giảm tiền chất ethylene Trong trường hợp này, SAM chuyển hóa thành homoserine Gen mã hóa cho enzyme phân lập từ thể thực khuẩn E.coli T3  Ức chế biểu gen ACC oxidase: ACC enzyme xúc tác cho oxy hóa ACC thành ethylene, bước cuối đường sinh tổng hợp ethylene Thong qua công nghệ antisense, giảm điều khiển gen ACC oxidase dẫn đến ức chế hình thành ethylene Do làm cho chín chậm lại Chọn lọc chuyển gen nhờ NPT II gene Protein NPTII xúc tác cho q trình chuyển nhóm phosphate từ 5’-triphosphate (ATP) tới chất kháng kháng sinh có nhóm adenosineglycoside làm bất hoạt chất kháng sinh Sự có mặt gen NPTII cho phép chọn cà chua chuyển gen thông qua môi trường có chứa chất kháng sinh kanamycine IV Kết thu So sánh lợi ích mang lại  Thành phần dinh dưỡng: Constituent Normal range Measured range for FLAVR Measured range for Unit SAVR lines control lines Protein 0,85 0,75-1,14 0,53-1,05 g Vit A 192-1667 330-1600 420-2200 UI Vit B1 16-80 38-72 39-64 µg Vit B2 20-78 24-36 24-36 µg Vit B6 50-150 86-150 10-140 µg Vit C 8,4-95 15,3-29,2 12,3-29,2 mg Nicotinic acid 0,3-0,85 0,43-0,7 0,43-0,76 mg Calcium 4-21 9-13 10-12 mg Magnesium 5,2-20,4 7-12 9-13 mg Phosphorus 7,7-53 25-37 29-38 mg Sodium 1,2-32,7 2-5 2-3 mg Iron 0,2-0,95 0,2-0,41 0,26-0,42 mg  So sánh cà chua chuyển cà chua thường: FLAVR SAVR cà chua Cà chua thường  Thời gian thu hoạch chuyển màu  Thu hoạch gian đoạn chín thương sắc chín đỏ tích lũy đầy đủ chất phẩm, cịn xanh, thu óc tượng hơ hấp chín tiếp làm giảm  Khơng cần xử lý chín khí hàm lượng chất ethylene, chín trực tiếp đồng ruộng  Xử lý chín ethylene  Quả cứng rắn, thành bị phân hủy từ  Quản nhanh bị thối, dập nát vỏ từ làm cho chất lượng ổn định có mềm thể dự trữ kho khoảng thời gian dài 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com An toàn cà chua chuyển gen  Thời hạn sử dụng sản phẩm tăng lên mang đến nhiều lợi ích cho người sản xuất tiêu dùng  Đảm bảo chất lượng cà chua thị trường thu hoạch muộn so với loại cà chua khơng chuyển gen Có thể mua sản phẩm có chất lượng với giá thành rẻ  Nông dân an tâm vận chuyển cà chua khoảng thời gian dài mà không cần phải bảo quản lạnh, giảm bớt chi phí cho việc vận hành thiết bị thơng khí tránh việc tích tụ khí ethylene  Giảm thiệt hại sau thu hoạch Quả có độ cứng cao thơng thường khơng bị bầm dập trình vận chuyển thời gian lưu thơng thị trường lâu An tồn cà chua biến đổi gen Năm 1994, thực phẩm chuyển gen đầu tiên, cà chua chín chậm trồng tiêu thụ số nước phát triển Từ đó, nhiều loại thực vật chuyển gen thương mại hóa sử dụng tồn giới Sau tiến hành nghiên cứu cơng nghệ chín chậm sản phẩm nó, quan lý Hoa Kỳ kết luận công nghệ chín chậm an tồn, cà chua tạo nhờ cơng nghệ có thành phần dinh dưỡng giống cà chua thơng thường khơng có sai khác mức độ dị ứng độc tố so với bình thường Ngồi ra, thử nhiệm đồng ruộng cho thấy cà chua chín chậm khơng gây đe dọa tới thực vật sinh vật có ích khác Vừa qua NN&PTNT lên tiếng khẳng định trồng sản phẩm biến đổi gen khơng có hại cho sức khỏe môi trường Do vậy, áp dụng công nghệ làm tăng đáng kể hàm lượng dinh dưỡng đến tay người tiêu dùng cải thiện sống người nông dân Tuy nhiên, cịn tranh cải thực phẩm biến đổi gen Không phải quốc gia ủng hộ sử dụng thực phẩm biến đổi gen đánh giá khơng ảnh hưởng khơng có nghĩa sau khơng Bên cạnh có số nghiên cứu trồng biến đổi gen người ta nhận thấy có tượng di chuyển gen vào mao mạch đất, từ lúa sang lúa khác chuyển gen chống hạn 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhập môn công nghệ sinh học – Phạm Thành Hổ – NXB Giáo Dục – 4/2008 Hóa sinh đại – Nguyễn Tiến Thắng, Nguyễn Đình Huyên – NXB Giáo dục – 1998 Di truyền học – Phạm Thành Hổ – NXB Giáo dục – 9/2009 Sinh học phân tử – Hồ Huỳnh Thùy Dương – NXB Giáo dục – 5/2008 Công nghệ tế bào – Nguyễn Đức Lượng, Lê Thị Thủy Tiên – NXB DDHQG TP.HCM – 10/2006 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... tạo chuyển gen, tế bào mang DNA ngoại lai tiếp tục chuyển cho hệ sau sau nở hoa tạo hạt III Phương pháp chuyển gen tạo cà chua chín chậm Cơ sở việc chuyển gen tạo cà chua chín chậm a Trái cà chua. .. gen tạo cà chua chín chậm 16 III Cơ sở việc chuyển gen tạo cà chua chín chậm 16 a Trái cà chua 16 b Quá trình chín trái cà chua 18 c Công nghệ đối để hạn... tắc phương pháp chuyển gen 13 Một số nguyên tắc sinh học 13 Phản ứng tế bào với trình chuyển gen 14 Các bước chuyển gen 15 Phương pháp chuyển gen tạo cà chua