Báo cáo thực tập giáo trình

Báo cáo thực tập giáo trình

I Mở đầu

Mục đích của đợt thực tập giáo trình

Tạo điều kiện cho sinh viên hiểu rõ hơn về chuyên ngành công nghệ sinh học, tìm hiểu hướng nghiên cứu, công việc cụ thể của một số trung tâm công nghệ sinh học đang làm, mục đích mà họ hướng tới trong tương lai

Sinh viên đánh giá được thực trạng của ngành, biết được thuận lợi và khó khăn của ngành công nghệ sinh học hiện nay từ đó tìm ra giải pháp khắc phục khó khăn Sinh viên biết được mục tiêu, phương hướng của các trung tâm nghiên cứu, viện công nghệ sinh học để có thể định hướng cho tương lai sau này khi ra trường Giúp sinh viên nắm được một số kỹ thuật như : Kỹ thuật nuôi trồng nấm ăn và nấm dược liệu, chọn tạo giống lúa, nuôi cấy mô tế bào thực vật, cách sử dụng và bảo quản các thiết bị trong phòng thí nghiệm

Thấy được sự khác nhau giữa lý thuyết được học và thực tế áp dụng tại các trung tâm và ứng dụng trong sản xuất

II.Nội dung Phần I Tham quan

1 Địa điểm 1

1.1 Tên cơ quan, cơ sở tham quan

Viện công nghệ sinh học ( Institute of biotechnology - IBT) thuộc trung tâm khoa học kỹ thuật quốc gia Việt Nam

Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

Viện công nghệ sinh học được thành lập năm 1993 với nhiệm vụ nghiên cứu phục vụ sự phát triển và sử dụng tài nguyên di truyền nhiệt đới gồm vi sinh vật, thực vật, động vật

Từ khi thành lập đến nay viện đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ của nhà nước cũng như nhiều tổ chức trên thế giới

1995 – 1996: Được hỗ trợ 1,2 triệu đô la

2001 – 2003: Được hỗ trợ 3,5 triệu đô la

1.2 Cơ cấu, tổ chức

Viện công nghệ sinh học có 190 cán bộ với: 80 tiến sĩ, 18 phó giáo sư và 173 cán bộ nghiên cứu ký kết hợp đồng với các phòng thí nghiệm

Ban giám đốc

PGS.TS Lê Trần Bình

Phó giám đốc: PGS.TS Phan Văn Hải

PGS.TS Phan Văn Chi PGS.TS Nông Văn Hải

TS Trần Đình Mẫn Hội đồng khoa học

Chủ tich: PGS.TS Nguyễn Thị Ngọc Đào

P chủ tich: PGS.TS Trương Nam Hải

Thư ký: PGS.TS Ngô Đình Bình

Hiện có 22 phòng nghiên cứu theo 5 hướng chính

- Công nghệ tế bào động vật( ACB)

- Công nghệ gen động vật( AGT)

- Công nghệ DNA ứng dụng(ADT)

- Hợp chất có hoạt tính sinh học của vi sinh vật( BCM)

- Sinh học tế bào sinh sản( BRC)

- Công nghệ sinh học tảo( ABT)

- Công nghệ enzym( EBL)

- Công nghệ phôi( EBL)

- Enzym học( EZL)

- Công nghệ sinh học môi trường( EBT)

- Công nghệ lên men( FTL)

- Trại thực nghiệm sinh học( BES)

- Kỹ thuật di truyền( GEL)

- Di truyền học vi sinh vật( MGL)

- Miễn dịch học( IML)

- Vi sinh vật học phân tử(MMB)

- Vi sinh vật dầu mỏ(PML)

- Quang sinh học(PHB)

- Hoá sinh thực vật( PBC)

- Công nghệ tế bào thực vật(BCP)

- Hoá sinh thực vật( PBL)

- Vi sinh vật đất(SML)

1.3 Các lĩnh vực nghiên cứu chính

 Công nghệ tế bào thực vật

Phát triển phương pháp công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật phục vụ cho việc bảo tồn và mở rộng những cây trồng và thực vật germplasms

Cải tiến những đặc tính của cây trồng bằng phương pháp chọn lọc tế bào và

kỹ thuật di truyền vô tính để tạo những cây trồng có chất lượng tốt với tính thích nghi và chống chịu tốt

Tìm kiếm dược phẩm

 Đến nay viện đã chọn được giống lúa chụi hạn, chịu lạnh: DR1, DR2 đã trồng đại trà trên cả nước

 Tạo giống đu đủ kháng bệnh do virus gây ra

 Tạo ra bông có gen Bt kháng sâu bệnh

 Công nghệ tế bào động vật

Sử dụng công nghệ sinh học động vật trong kiểm soát sinh sản của vật nuôi( bảo quản tinh dịch, chuyển gép phôi…)

Phát triển những động vật biến đổi gen

Phát triển nuôi cấy tế bào động vật cho chuẩn đoán, thụ tinh trong ống nghiệm

và tách dòng

 Đã chuyển gen vào động vật trên 2 đối tượng là:

+ Bò

+ Cá ( Chuyển gen tăng trưởng)

 Có hệ thống lên men

 Tìm kiếm dược phẩm : Tạo ra 1 số bộ kít chuẩn đoán bệnh cho người

+ Bệnh sốt rét

+ Bệnh đốm trắng ở tôm

 Công nghệ sinh học protein và enzym

Tinh chế và công nghệ của protein của những enzym thương mại quan trọng Màng lọc Protein cho những chất có giá trị dược phẩm

Thiết kế và khuyếch đại các chuỗi peptide hoạt tính sinh học

 Kỹ thuật di truyền và công nghệ gen

Ứng dụng sinh học phân tử trong phân loại, giữ gìn sự đặc trưng và đa dạng nguồn tài nguyên di truyền

Phát hiện và phân tích chức năng của những gen mới để thiết kế những gen mục đích

Cung cấp dịch vụ trực tuyến về tin sinh học

 Công nghệ sinh học trong vi sinh vật

Sự chọn lọc, đánh giá, khai thác những chủng vi sinh vật biến đổi mới để phục vụ cho nông nghiệp, chế phẩm sinh học, xử lý nước thải, xử lý thức ăn

Phát triển công nghệ lên men và công nghệ vi sinh cơ bản đóng góp có hiệu quả vào sản xuất tiết kiệm protein tái tổ hợp và hợp chất có hoạt tính sinh học 1.4 Các chương trình nghiên cứu theo dự án

Viện có nhiều đề tài theo tiêu các tiêu chuẩn khác nhau: cấp nhà nước, cấp bộ, theo các chương trình hợp tác quốc tế

Các đề tài dự án bao gồm:

- Tìm hiểu sự đa dạng giữa các nhóm dân tộc thiểu số ở Việt Nam

- Nghiên cứu về protein trong huyết thanh

- Nghiên cứu tạo chê phẩm vi sinh vật

- Nghiên cứu tạo cây biến đổi gen và cá biến đổi gen

1.5 Các thành tựu, sản phẩm ứng dụng trong đời sống và sản xuất của viện công nghệ sinh học

 Những sản phẩm chứng nhận cho thương mại hóa:

+ Biolatovil

+ Pluriamin

+ Polyfa

+ Microcom

+ Hệ số biến dị gạo DR3

 Sản phẩm dùng để phá án:

+ Naturenz

+ Những giải pháp để bảo tồn tinh dịch của bò, lợn

+ Chuẩn đoán WSSV

+ Xác định 2,4-D trong đất, nước, sản phẩm nông nghiệp

+ Lọc dầu

+ Raviton

 Công nghệ sinh học trong bảo vệ môi trường:

+ Làm sạch nước trong ao, hồ bị nhiễm bẩn

+ Loại bỏ kim loại nặng trong nước thải công nghiệp

+ Sản xuất phân bón vi sinh

+ Nuôi cấy phôi thú và dê

+ Loại bỏ dầu trong nước bị ô nhiễm

+ Vi sinh vật truyền nhiễm của cây trồng

 Dịch vụ:

+ Xác định thành phần amino acid

+ Giải trình tự gen

+ Xác định vi khuẩn

+ Đào tạo trong sinh học phân tử

+ Tham khảo và đưa ra lời khuyên trong việc thiết lập những phòng thí nghiệm sinh học phân tử

2 Địa điểm 2

2.1 Tên cơ quan, cơ sở tham quan

Viện vi sinh vật và công nghệ sinh học Đại học Quốc gia Hà Nội, thuộc khoa sinh học trường Đại học Quốc gia Hà Nội

Địa chỉ: Nhà E2 - 144 đường Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội

Website: http://www.biotechvnu.edu.vn/

2.2 Cơ cấu tổ chức

2.2.1 Chức năng, nhiệm vụ

- Đào tạo: Tổ chức đào tạo bậc sau đại học và thực hiện những nhiệm vụ đào tạo khác do Giám đốc ĐHQGHN giao

- Tư vấn dịch vụ khoa học - công nghệ trong lĩnh vực vi sinh vật và công nghệ sinh học

- Sản xuất thử nghiệm và chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực vi sinh vật và công nghệ sinh học

2.2.2 Lãnh đạo Viện

Phó viện trưởng: TS Nguyễn Huỳnh Minh Quyên

2.2.3 Các phòng thí nghiệm

Phòng Bảo tàng Giống chuẩn Vi sinh vật

Phụ trách: TS Dương Văn Hợp - Điện thoại: (04) 7547695

- Bảo quản các chủng vi sinh vật hữu ích

- Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật

- Phân loại các nhóm vi sinh vật thường gặp: vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm sợi, vi tảo

- Sản xuất các chế phẩm vi sinh vật phục vụ nông nghiệp và bảo vệ môi trường

Phòng Công nghệ Enzim - Protein

Trưởng phòng: TS Nguyễn Huỳnh Minh Quyên - Điện thoại: (04) 7547694

- Nghiên cứu tinh sạch, đặc tính ứng dụng của các proteinaz và các chất ức chế proteinaz (PPIs) trong y học, nông nghiệp

- Nghiên cứu mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng của protein, enzim

- Nghiên cứu các quá trình sinh lý và bệnh lý liên quan đến proteinaz và chất

ức chế proteinaz (PPIs)

- Nghiên cứu ứng dụng protein tái tổ hợp dùng trong sinh học phân tử

- Nghiên cứu sản xuất các enzyme dùng trong chăn nuôi và các peptid có hoạt tính sinh học

Phòng Di truyền phân tử

Phụ trách: GS.TS Lê Đình Lương - Điện thoại: (04) 7548747

Nghiên cứu và áp dụng các kỹ thuật di truyền phân tử để xác định nhanh, chính xác các đặc trưng cá thể, đáp ứng nhu cầu thực tiễn trong các lĩnh vực:

- Chọn giống vật nuôi và cây trồng;

- Nghiên cứu đa dạng sinh học ở mức độ phân tử;

- Xác định quan hệ huyết thống;

- Chuẩn đoán và tư vấn di truyền y học;

- Trợ giúp khoa học hình sự

Phòng Công nghệ giống gốc nấm

Phụ trách: GS.TSKH Trịnh Tam Kiệt - Điện thoại: (04) 7547748

- Phân lập, tuyển chọn và bảo quản các chủng nấm hữu ích trong y học, dược học, làm thực phẩm

- Nghiên cứu tính đa dạng sinh học quần thể nấm ở các vùng sinh thái khác nhau

- Nghiên cứu các dược chất từ nấm phục vụ đời sống và ứng dụng công nghệ sinh học nấm trong bảo vệ môi trường

Phòng Công nghệ Tảo và Sinh học Môi trường

Phụ trách: TS Nguyễn Thị Hoài Hà - Điện thoại: (04) 7547488

- Nghiên cứu đa dạng sinh học vi tảo

- Nghiên cứu các hợp chất sinh học trong vi tảo

- ứng dụng vi tảo trong nuôi trồng thuỷ hải sản và trong nông nghiệp

- Dùng tảo trong xử lý ô nhiễm môi trường

2.3 Các thành tựu, sản phẩm ứng dụng cụ thể

- Xây dựng thành công quy trình sản xuất nấm ăn và nấm linh chi

- Sản xuất sau sạch bằng phương pháp thuỷ canh

- Chọn lọc các vi sinh vật cố định đạm để sản xuất phân bón vi sinh…

3 Địa điểm 3

3.1 Tên cơ quan, cơ sở tham quan

Trung tâm Nông – Lâm nghiệp Công nghệ cao Hải Phòng

Địa chỉ: Kiến An - Hải Phòng

Hiện nay có 4000 ha đất nông nghiệp

3.2 Cơ sở vật chất

- Tiếp nhận và chuyển giao công nghệ nhà kính của Sawtooth Isa

- Với tổng diện tích: 7728 m2 Gồm 3 nhà kính:

+ Nhà kính số 1: 1696 m2 trồng cà chua

+ Nhà kính số 2: 2016 m2 trồng hoa

+ Nhà kính số 3: 2016 m2 trồng dưa chuột

- Có hệ thống tưới nhỏ giọt tự động đồng bộ

- Chuyển giao công nghệ phân bón hữu cơ của Canada

3.3 Các lĩnh vực hoạt động chính

- Sản xuất các sản phẩm sạch, an toàn cho người tiêu dùng: Dưa chuột, cà chua,

- Sản xuất dưa chuột, cà chua có hệ thống tưới dinh dưỡng và tưới nước tự động

- Có khu trồng hoa ly với nhiều giống khác nhau

3.4 Các thành tựu và sản phẩm ứng dụng

* Dưa chuột:

- Đã có sản phẩm đủ tiêu chuẩn cung cấp cho thị trường

- Đặt năng suất 250 tấn/ ha/năm

* Cà chua:

- Trồng được nhiều vụ trong năm

- Năng suất cao 250 – 300 tấn/ ha

- Có giống không hạt, chịu nhiệt

* Hoa ly

- Có hệ thống bán thuỷ canh

- Lai được một số giống ly tổ hợp các tính trạng tôt

4 Địa điểm 4

4.1 Tên cơ quan, cơ sở tham quan

Trung tâm công nghệ sinh học thực vật - Viện Di truyền Nông nghiệp

Địa chỉ: Đường Phạm Văn Đồng, Cổ Nhuế, Từ Liêm, Hà Nội.

4.2 Các lĩnh vực hoạt động chính

- Nghiên cứu và sản xuất các loại giống nấm ăn và nấm dược liệu cho các cơ sở nuôi trồng nấm

- Chuyển giao công nghệ nuôi trồng và sản xuất giống, chế biến nấm dưới các hình thức:

+ Mở các lớp đào tạo kỹ thuật tại Trung tâm Công nghệ Sinh học thực vật

+ Cử các chuyên gia đến từng địa phương để hướng dẫn, đào tạo, tư vấn về kỹ thuật nuôi trồng nấm

+ Phôí hợp và trực tiếp thu mua, chế biến, tiêu thụ các sản phẩm về nấm

+ Hợp tác nghiên cứu và tổ chức sản xuất, tiêu thụ nấm với các tổ chức trong và ngoài nước

4.3 Thành tựu, sản phẩm ứng dụng cụ thể của trung tâm

- Sản xuất các loại nấm ăn: nấm rơm, nấm mỡ, nấm sò, nấm chân dài, nấm đùi gà, mộc nhĩ, nấm hương, nấm chân trâu, nấm kim châm, nấm đầu khỉ…

- Sản xuất các loại nấm dược liệu: Nấm linh chi

- Các sản phẩm trên có thể được bán dưới dạng thương phẩm tươi hoặc chế biến khô

4.4 Công việc đã thực hiện

- Ủ nguyên liệu, đảo nguyên liệu( bông phế liệu, rơm)

- Đóng bịch nuôi nấm, rạch bịch

- Hấp bịch, cấy giống mộc nhĩ, nấm sò, nấm rơm

- Cách thu hái, bảo quản, chế biến nấm

5 Địa điểm 5

5.1 Tên cơ quan, cơ sở tham quan

Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học và sản xuất Lâm – Nông nghiệp

Quảng Ninh

5.2 Cơ cấu, tổ chức

Có 2 bộ môn:

+Nuôi cấy mô: Có 3 phòng

 1 phòng sản xuất hoa

 2 phòng sản xuất cây Lâm nghiệp: Keo, bạch đàn

+ Kỹ thuật lâm sinh

5.3 Các lĩnh vực hoạt động chính

- Sản xuất nuôi cấy mô: Đồng tiền, phăng, ly, hồng môn, lan hồ điệp, cúc, khoai tây sạch bệnh…

- Cây lương thực: Ngô

- Lâm nghiệp: Keo lai, bạch đàn…

5.4 Thành tựu, sản phẩm ứng dụng cụ thể

- Sản xuất giống hoa cung cấp cho thị trường: Đồng tiền, cúc, lan, hồng môn…

- Sản xuất keo lai 2-3 triệu cây/ năm

- Sản xuất bạch đàn 6-7 triệu cây/ năm

Phần II Thực tập tại trường

1 Địa điểm thực tập

Bộ môn Công nghệ sinh học- Khoa Nông học - Trường Đại học Nông nghiệp

Hà Nội

2 Nội dung công việc thực hiện

“Tìm hiểu quy trình chọn tạo giống lúa”

2.1 Phần lý thuyết

- Nội dung:

Cơ sở di truyền học của việc chọn tạo giống lúa: Lúa thuần lúa lai 2 dòng, lúa lai

3 dòng

 Lúa lai 2 dòng: hệ thống gồm hai dòng là dòng bất dục lai với dòng làm bố Dòng bất dục mang gen kiểm tra tính bất dục là một cặp gen lặn trong nhân tế bào Có hai dòng TGMS và PGMS được sử dụng hiện nay, gen lặn kiểm tra tính bất dục “ chức năng” hoạt động gây bất dục phấn Dòng TGMS bất dục khi gặp nhiệt độ cao > 27oCvà hữu dục khi nhiệt độ thấp < 24oC Dòng PGMS bất dục khi phấn gặp thời gian chiếu sáng > 14 giờ/ngàyvà hữu dụckh thời gian chiếu sáng ngắn < 13 giờ 45 phút Sử dụng dòng TGMS và PGMS lai với dòng bố để tạo ưu thế lai

 Lúa lai 3 dòng: Hệ thống lai có ba dòng bản chất di truyền đặc trưng,dòng bất dục đực tế bào chất (dòng A), dòng duy trì dòng bất dục (dòng B), dòng phục hồi phấn (dòng R)

Theo sơ đồ:

Dòng A (S.rfrf) × Dòng B (N.rfrf)

S.rfrf (bất thụ) × Dòng R (N.RfRf hoặc S.RfRf)

F1(S.Rfrf) hữu thụ

 Lúa thuần: Dòng lúa thuần đồng hợp về tất cả các gen

+ Quy trình sản xuất, chọn tạo giống lúa: lúa thuần, lúa lai 2 dòng, lúa lai

3 dòng

 Lúa lai 3 dòng: Tổ chức tren 2 ruộng, 1 ruộng để duy trì dong A và một ruộng Sản xuất hạt lai Hạt lai F1 không làm giống, có năng xuất cao nhưng phẩm chất không tốt lắm

 Lúa lai 2 dòng: ở Việt Nam chỉ sử dụng dòng bất dục TGMS trong lai 2 dòng.Tổ chức trên hai ruộng, 2 ruộng duy trì dòng mẹ ( trồng ở nhiệt độ thấp

< 24oC), 1 ruộng sản xuất hạt lai Một số giống TGMS: Am29S, 103S, CL64S

Sơ đồ: TGMS × dòng bố

F1: Bán cho nông dân

Trồng 2 hàng bố với 8-10 hàng mẹ, dựa vào thờii gian chỗ và số lá của dòng bố

và mẹ để có biện phát điều chỉnh thời gian trỗ của cây mẹ khớp với thời gian tung phấn của cây bố

 Lúa thuần: Áp dụng phương pháp chọn lọc qua nhiều thế hệ, ở mỗi thể hệ chọn những cá thể ưu tú đem gieo trồng ở vụ sau đến khi đạt độ thuần mong muốn

+ Ứng dụng công nghệ sinh học và việc chọn tạo giống lúa: việc tạo dòng thuần, chọn tạo lúa lai

 Tạo giống lúa lai: Trong việc xác định dòng chứa gen mong muốn ( CMS, dòng mang gen duy trì, dòng mang gen phục hồi) nhờ các primer trong kỹ thuật phan tử Tiết kiệm thời gian trên đồng ruộng

 Tạo giống lúa thuần: Công nghệ nuôi cấy bao phấn, noãn có ya nghĩa trong việc tạo dòng thuần với cây giao phấn Sử dụng sinh học phân tủ với kỹ thuật dùng chỉ thị phân tử chọn lọc dòng có gen kháng Trong lai chuyển gen mong muốn vào giống tốt kết hợp giữa lai truyền thống ( lai cải tiến giống) với sinh học phân tử ( nhận biết sự có mạt của gen) cho hiệu quả cao

2.2 Thực hành

 Lai hữu tính lúa:

+ chọn cây tốt

+ Khử đực: Chọn bông có bao phấn dài 2/3 bao trấu, dùng kéo cắt vỏ trấu về phía bụng, dùng panh gắp 6 bao phấn ra chú ý tránh làm tổn thương vòi nhuỵ + Bao cách ly

 Gép cặp: Với dòng TGMS và CMS

Thử khả năng phối hợp chung, riêng

+ Cách làm: Bứng cây CMS đặt cạnh cây bố, tỉa bỏ nhánh vô hiệu, lá khô, lá héo, bị sâu bệnh, chú ý để lại lá đòng và lá công năng Đặt cây mẹ thấp hơn cây bố

và đeo thẻ

+Chọn giống, bao cách ly

 Khử lẫn:

+ Ngoài đồng ruộng: Loại bỏ cỏ dại chủ yếu là cỏ lồng vực, cây khác dạng, cây sâu bệnh không đạt tiêu chuẩn

III Bài học kinh nghiệm và đề xuất

1 Bài học kinh nghiệm