2/28/2011 1 CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT 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 • Seminar • Thi kết thúc học phần Tham khảo Nguyễn Văn Uyển, Nguyễn Tiến Thắng . Nh ữ ng ki ế n th ứ c c ơ b ả n v ề Công ngh ệ Sinh h ọ c – NXB Giáo dục, 1996 . Trần Văn Minh. Nuôi c ấ y mô th ự c v ậ t – NXB Nông nghiệp, 1997. Dương Công Kiên. Nuôi c ấ y mô th ự c v ậ t (t ậ p 1,2,3) – NXB ĐHQG TP.HCM, 2003. Dương Tấn Nhựt. Công ngh ệ sinh h ọ c th ự c v ậ t – NXB Nông nghiệp, 2007. Nội dung • 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 CHƢƠNG I MỞ ĐẦU Vấn đề toàn cầu: • Tăng dân số tăng nhu cầu lương thực • 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 2/28/2011 2 Công nghệ sinh học = ? • Công nghệ sinh học = Công nghệ + Sinh học • Công nghệ sinh học = Cuộc cách mạng xanh lần thứ 2 Tăng năng suất, giảm tác hại đến môi trường Công nghệ sinh học thực vật = ? • Nghĩa hẹp: Các công nghệ liên quan đến thao tác gene để làm thay đổi bản chất di truyền của cây trồng. • 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 • Nuôi cấy chồi nhân giống • Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng cây sạch bệnh • Nuôi cấy bao phấn và hạt phấn cây đơn bội kép • 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 Công nghệ di truyền thực vật 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 2/28/2011 3 Plant genetic engineering 1983 Zambryske et al. Tobacco transformation 1 st transgenic plant obtained 1986 Field tests for disease and herbicie resistant Cotton 1994 USA 1 st transgenic tomato in market Các giống cây trồng chuyển gen Đậu nành chuyển gen • - Kháng thuốc diệt cỏ Roundup ready (làm giảm sự phun thuốc diệt cỏ cho cây trồng). • - Cải tạo chất béo trong dầu) 2/28/2011 4 Non-transgenics Transgenics Herbicide Resistance • Bắp chuyển gen • Kháng thuốc diệt cỏ Roundup ready, liberty link, • Kháng basta (gen bar). • - Kháng sâu Starlink (gen Cry9C) 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). Bông vải chuyển gen • - Kháng côn trùng (gen Bt) kháng sâu đục trái hay sâu đục thân (cotton boll) INGARD cotton in Australia Successful in field operations 2/28/2011 5 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. 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 0 20 40 60 80 100 120 140 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Global Area of Biotech Crops, 1996 to 2007: Industrial and Developing Countries (Million Hectares) Total Industrial Developing Source: Clive James, 2008 2/28/2011 6 Global Area of Biotech Crops, 1996 to 2007: By Crop (Million Hectares) 0 10 20 30 40 50 60 70 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Soybean Maize Cotton Canola Source: Clive James, 2008 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Herbicide Tolerance Insect Resistance Herbicide Tolerance/Insect Resistance Global Area of Biotech Crops, 1996 to 2007: By Trait (Million Hectares) Source: Clive James, 2008 M Acres 346 247 198 99 148 49 0 297 396 91 64% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Soybean Cotton Maize Canola Conventional Biotech 35 43% 148 24% 27 20% Source: Clive James, 2008 Global Adoption Rates (%) for Principal Biotech Crops (Million Hectares) 2007 Biotech Crop Countries and Mega-Countries, 2007 Increase of 12%, 12.3 million hectares (30 million acres), between 2006 and 2007. Source: Clive James, 2007. GLOBAL AREA OF BIOTECH CROPS Million Hectares (1996 to 2007) 23 Biotech Crop Countries 0 20 40 60 80 100 120 140 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Total Industrial Developing Transgenic Plant Future - A Factory for Human Pharmaceuticals Veterinary Proteins Vaccines Industrial Enzymes Flavorings & Fragrances Diagnostic Proteins Many Industries 2/28/2011 7 . 2/28/2011 1 CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT 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. học = ? • Công nghệ sinh học = Công nghệ + Sinh học • Công nghệ sinh học = Cuộc cách mạng xanh lần thứ 2 Tăng năng suất, giảm tác hại đến môi trường Công nghệ sinh học thực vật = ? •. lương thực • 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 2/28/2011 2 Công nghệ sinh học =