Ứng dụng công nghệ ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp

ViỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Đề tài: Ứng dụng công nghệ ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp Nhóm 13 1.Trần Thị Đức Phương 2. Đào Thị Thanh Ngoan 3. Lưu Thị Ngọc 4. Trần Phương Ngọc 5. Nguyễn Minh Nguyệt 6. Trần Đức Phương 7.Nguyễn Thị Bích Phương Nội dung 1. Khái niệm về ADN tái tổ hợp. 2. Ứng dụng của công nghệ ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp. 3. Kết luận. 1.Khái niệm chung ● Công nghệ ADN tái tổ hợp là tập hợp các kỹ thuật tạo nên các phân tử ADN tái tổ hợp để nhằm đưa các gen mong muốn vào các tế bào hoặc cơ thể sống. ● Công nghệ ADN tái tổ hợp bao gồm 3 bước chính: * Tạo ADN tái tổ hợp * Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận * Tách dòng chứa ADN tái tổ hợp 2. Ứng dụng trong nông nghiệp Có thể nói nông nghiệp là một lĩnh vực được ứng dụng rộng rãi nhất của công nghệ ADN tái tổ hợp vì nó không chỉ tạo ra các sản phẩm GMO mang những tính trạng mong muốn như tăng năng suất, kháng sâu bệnh,…mà góp phần giải quyết các vấn đề xã hội, xóa đói giảm nghèo, đảm bảo an ninh lương thực,…trong nước cũng như trên thế giới. Ứng dụng ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp Tạo cây chuyển gen có hàm lượng chất dinh dưỡng cao Chuyển gen tạo cây sản xuất protein động vật Chuyển gen kháng vi rus, vi khuẩn gây bệnh Tạo cây chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ. Chuyển gen tạo hoa nhiều màu sắc Chuẩn đoán bệnh thực vật, tạo cây chuyển gen chín muộn 2.1.Tạo cây trồng tăng hàm lượng protein. ● Chuyển gen mã hóa cho các enzym chuyển hóa pyrophosphat thành β- caroten  Gạo có hàm lượng β- caroten giải quyết vấn đề thiếu VITAMIN A cho con người. ● Chuyển gen mã hóa protein chứa nhiều methionin vào đậu tương và ngô  Tăng loại protein giầu methionin lên hơn 8 % trong tổng số protein có trong hạt. HÌNH HẠT GẠO TM (phải) 2.2.Chuyển gen tạo cây sản xuất protein động vật. ● Gen tổng hợp Lactoferrin là một protein có trong sữa người, được chuyển vào khoai tây, lúa và thu được cây khoai tây, lúa có khả năng tổng hợp lactoferrin. HÌNH ẢNH KHOAI TÂY GIÀU PROTEIN ● Chuyển nhiều gen tổng hợp các protein có tác dụng như các kháng nguyên vào các đối tượng như rau, đậu, cây ăn quả. Do vậy các cây này tạo ra các VACXIN.  Sản xuất ra các “ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG”. THỰC PHẨM CHỨC NĂNG  Màu sắc hoa, đặc biệt là hoa có những màu xanh, nhung đen rất có giá trị. Trong mô của cánh hoa, nhất là các tế bào biểu bì thường chứa các sắc tố tạo màu sắc hoa.  Có 3 nhóm anthocyanin cơ bản được phát hiện là dẫn xuất của các chất pelargonidin, cyanidin và delphinidin.  Các sắc tố là dẫn xuất của ◦ Pelargonidin: thường có màu da cam, hồng và đỏ ◦ Cyanindin: có màu đỏ hoặc màu hoa cà ◦ Delphinidin: có màu tía, màu xanh và màu xanh đen.  Sự phối hợp của 3 nhóm althocyanin này tạo ra phổ màu sắc hoa rất rộng. Trên cơ sở biết các gen mã hóa cho các enzym tham gia vào biến đổi sắc tố, người ta đã chuyển gen mã hóa, or gen ức chế hoạt động của các enzym nhằm điều khiển hướng chuyển hóa sắc tố, từ đó tạo ra hoa có màu sắc khác nhau. [...]... danh tiếng trong ngành vi sinh vật và hóa sinh học thực vật – đã phát triển một giống hoa hoàn toàn mới: hoa hồng trắng chấm bi hồng Bí quyết của sự diệu kì này là làm sao để các ADN của thực vật có thể sản sinh ra nhiều mảng màu sắc mà chúng ta chưa từng thấy trong tự nhiên Điều đó phụ thuộc vào việc sử dụng công nghệ tái tổ hợp, trong đó các phân tử ADN từ các nguồn khác nhau được kết hợp lại thành... động của thuốc diệt cỏ đối với các protein mục tiêu trong cây trồng Kích thích protein mục tiêu kháng lại thuốc diệt cỏ của cây trồng • • • Glyphosate trừ cỏ dại bằng • Glufosinate chứa thành phần kích hoạt cách vô hiệu hóa enzym phosphinothrcin tiêu diệt thực vật bằng cách EPSPS và tổng hợp diệp lục tố phong toả enzim chịu trách nhiệm trong quá trong lục lạp trình chuyển hoá nitơ và giải phóng chất... bông glyphosate     Chất L-PPT ngăn cản men glutamine syntherase tổng hợp glutamine, dẫn đến tích lũy ammonia quá nhiều gây ngộ độc cho cây Chuyển gen kháng PPT vô hiệu hóa men chất L-PPT giúp cây sống khi phun thuốc Đối với lúa, IRRI đã thành công trong việc chuyển gene PPT để tạo giống lúa kháng thuốc trừ cỏ Tại Việt Nam, đã sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens dòng LBA 4404 chuyển gen PPT... loạt sâu tơ, sâu róm Gen độc tố Bt  Quá trình xâm nhập và gây độc của Bacillus thuringiensis Các ứng dụng của Bacillus thuringiensis với cây trồng + Viện sinh học nhiệt đới đã "cấy" thành công gen độc tố Bt vào cây lúa, giúp lúa kháng lại sâu đục thân màu vàng + Ngô biến đổi gen Bt sau khi được tích hợp một gen B.t từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis trở thành một giống có khả năng chống lại ấu trùng... Agrobacterium-mediated transformation  Một nhóm khoa học gia Trung Quốc, đã phát triển thành công giống thuốc lá biến đổi gen chống chịu lạnh biểu hiện tốt protein đông giá( AFP) của bọ cánh cứng  Tạo ra cây trồng có khả năng chịu thời kì hạn hán dài ngày hoặc lượng muối cao trong đất và nước ngầm sẽ giúp ích rất nhiều cho nông dân Lúa biến đổi gen trồng trên đất mặn cho năng suất cao => Tạo ra những giống... Topping có cải tiến • Sử dụng 30 mảnh lá thuốc lá biến nạp tương ứng mỗi cấu trúc của CMV và TMV • Sau các giai đoạn nuôi cấy và chọn lọc đc 48 dòng cây sống sót để đánh giá tính kháng virus • Kết quả 31/48 dòng cây kháng CMV hoàn toàn, 42/48 dòng cây kháng TMV hoàn toàn  Ngoài ra còn rất nhiều các loại cây trồng chuyển gen kháng virus khác đang trong giai đoạn khảo nghiệm để công nhận giống cây trồng... hồng” Hà Lan   Giống hoa hồng xanh đầu tiên của Tập đoàn Florigene, Australia được tạo ra nhờ công nghệ gen, chuyển gen quy định sắc tố xanh Delphinidin của hoa violet sang hoa hồng và loại bỏ các sắc tố đỏ và cam Gen Delphinidin không tồn tại ở hoa hồng tự nhiên Hoa hồng xanh được phát triển thành công lần đầu tiên vào năm 2004 (kết quả sau 20 năm nghiên cứu ) Chuyển gen mã hóa chalcone synthase... chuyển hoá trồng tổng hợp các amino acid của thực vật vòng như tyrosine, • Cây trồng được biến đổi gen chịu được phenylalanine, tryptophan glufosinate có chứa một gen vi khuẩn tạo ra loại Đưa vào cây trồng một loại gen phosphinothrcin và ngăn enzim giải phóng chất củachặn chúngtạo ra EPSPS huỷ khuẩn đất không bị phá chịu Chủ yếu giống thuộc gen • được glyphosate hoặc nhóm này được áp dụng ở đậu khuẩn... khả năng chống lại ấu trùng sâu bọ  Các nhà khoa học đã sàng lọc một cách mở rộng đối với những dòng Bt tự nhiên  Họ đã chọn được một dòng dẫn ra một gen-gen đó có hiệu quả chống lại loài gián cánh cứng khoai tây colorado   Chuyển gen chịu lạnh Một loai gen chống giá rét lấy từ cá nước lạnh đã được cấy vào một số cây trồng Cây trồng có thể chịu được nhiệt độ thấp Bông chuyển gen chống lạnh  Walworth . ADN tái tổ hợp. 2. Ứng dụng của công nghệ ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp. 3. Kết luận. 1.Khái niệm chung ● Công nghệ ADN tái tổ hợp là tập hợp các kỹ thuật tạo nên các phân tử ADN tái. nhận * Tách dòng chứa ADN tái tổ hợp 2. Ứng dụng trong nông nghiệp Có thể nói nông nghiệp là một lĩnh vực được ứng dụng rộng rãi nhất của công nghệ ADN tái tổ hợp vì nó không chỉ tạo. tử ADN tái tổ hợp để nhằm đưa các gen mong muốn vào các tế bào hoặc cơ thể sống. ● Công nghệ ADN tái tổ hợp bao gồm 3 bước chính: * Tạo ADN tái tổ hợp * Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào