thực vật chuyển gen

Kỹ thuật di truyền thực vật chuyển gen GVHD: TS Dương Thị Bạch Tuyết Nguyễn Quỳnh Anh Võ Đạo Hiền Nguyễn Thị Huệ Lê Đình Hưng Lâm Hồng Ngọc Phạm Thị Kim Thanh Nam Đức Vũ Lớp: Sinh K33 Dàn I Tổng quan thực vật chuyển gen II Các phương pháp chuyển gen TV A Phương pháp chuyển gen trực tiếp B Phương pháp chuyển gen gián tiếp III Các hướng chuyển gen TV IV Thành tựu Tại phải tạo chuyển gen? • Theo phương pháp truyền thống, nhà tạo giống tìm cách tổ hợp lại gen hai cá thể thực vật nhằm tạo lai mang tính trạng mong muốn • Phương pháp thông thường bị hạn chế bởi:  Chỉ thực cá thể loài có họ hàng gần  Phải nhiều thời gian thu kết mong muốn thường tính trạng quan tâm lại không tồn loài có họ hàng gần  Kỹ thuật chuyển gen cho phép nhà chọn giống lúc đưa vào thực vật gen mong muốn từ sinh vật sống khác I Tổng quan thực vật chuyển gen Công nghệ chuyển gen Kỹ thuật chuyển gen việc chuyển đoạn DNA ngoại lai sinh vật sang cho sinh vật khác, sau đoạn DNA ngoại lai có mặt hầu hết tế bào truyền lại cho hệ sau Sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Organism GMO) sinh vật thay đổi vật liệu di truyền (ADN) công nghệ sinh học đại, hay gọi kỹ thuật chuyển gen GMO xuất thập kỷ Thực vật chuyển gen • Thực vật chuyển gen thực vật mang hay nhiều gen đưa vào nhân tạo thay thông qua lai tạo • Những gen đưa vào (gen chuyển) phân lập từ loài thực vật có có quan hệ họ hàng từ loài khác biệt hoàn toàn Bắp cải chuyển gen Điều kiện cần cho chuyển gen thực vật Muốn đưa gen vào tế bào thực vật, trước tiên phải gắn vào vectơ, nhân tố giúp mang gen, nhân biểu trình tự DNA tế bào đích Vector transposon Kích thước vectơ nhỏ tốt Một số điều kiện cần thiết vec tơ chuyển gen thực vật Vectơ phải có khả tái Chứa vị trí nhận biết enzim giới hạn để dùng làm vị trí ghép DNA tạo thể tái tổ hợp Mang đặc điểm cho phép phát dễ dàng, mã hóa gen thị chọn lọc Các đối tượng thường dùng làm vectơ chuyển gen thực vật là: vi khuẩn vi sinh vật có phân tử DNA dạng vòng tương đối nhỏ, tách biệt với NST vi khuẩn chép độc lập Ngoài có virus Khối u tạo vi khuẩn Agrobacterium Nguyên tắc chuyển gen thực vật Không phải toàn tế bào thể tính toàn (totipotenc y) Các khác có phản ứng không giống với xâm nhập gen ngoại lai Cây biến nạp tái sinh từ tế bào có khả tái sinh khả thu nhận gen biến nạp vào genome Thành phần quần thể tế bào xác định loài, kiểu gen, quan, giai đoạn phát triển mô quan nguyên tắc chuyển gen thực vật Thành phần quần thể tế bào xác định loài, kiểu gen, quan, giai đoạn phát triển mô quan Phải phá bỏ thành tế bào chuyển gen nhờ VK agrobacterium, virus, bắn gen Khả xâm nhập ổn định gen vào genome không tỷ lệ với biểu tạm thời gen ĐU ĐỦ Ðu đủ chuyển gen kháng virus đốm vòng Đu đủ loại trồng quan trọng khu vực Đông Nam Á Đu đủ đối chứng Đu đủ kháng virus Giống đu đủ Hawaii chứa gen virus mã hóa cho protein vỏ virus đốm vòng đu đủ (PRSV)  Protein tạo cho đu đủ khả tự bảo vệ chống lại PRSV Một gen từ nguồn bệnh sử dụng để kháng lại  Được trồng Canada Mỹ Các loại trồng phát triển CHUỐI • Hiện có khoảng 1.000 loại chuối khác nhau, loại trái giàu dinh dưỡng chất béo có chứa hàm lượng kali chất xơ cao, nguồn cung cấp vitamin C chống oxy hóa • Chuối biến đổi gen để mang tính trạng kháng virus, giun tròn nấm có khả làm chín chậm DỨA • Tính tới tháng 1/2001, toàn giới trồng khoảng 12 triệu dứa Trong vòng 30 năm qua, sản lượng dứa hàng năm giới tăng lên gấp ba lần • Người ta biến đổi gen dứa để tăng khả kháng sâu bọ virus, bổ sung tính trạng làm chậm chín  Cà chua tím ngăn chặn phát triển tế bào ung thư  Nó mùi vị hệt cà chua bình thường có thêm gen sản xuất sắc tố màu tối hoa mõm chó  Những sắc tố có đặc tính chống oxi hóa nên chống lại nhiều bệnh ung thư, tiểu đường, tim mạch Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Khoai lang tím sản phẩm từ hạt giống biến đổi gen không gian Cây trồng từ hạt giống có khả kháng cự môi trường hơn, nhiều dinh dưỡng suất cao Bắp cải chuyển gen làm chậm trình lão suy http://www.tin247.com/chuyen_gen%2C_tang_nang_suat_4_loai_cay_trong_viet_nam-12-21277131.html Lợi ích khó khăn thực vật chuyển gen Lợi ích thực phẩm biến đổi gen Tạo giống trồng có suất cao, chất lượng tốt, bảo đảm nguồn lương thực, thực phẩm toàn cầu Tăng khả ổn định sản xuất làm giảm thiệt hại phải gánh chịu điều kiện khó khăn Tạo lợi nhuận kinh tế xã hội, giảm bớt đói nghèo nước phát triển Đảm bảo ổn định đa dạng sinh học Thực vật chuyển gen vấn đề an toàn môi trường ???? ? • Những mối quan tâm tới sinh thái môi trường xuất phát từ chuyển gen đánh giá trước thương mại hoá chúng • Đồng thời cần có kiểm soát hệ thống nông nghiệp tốt để phát giảm thiểu mối nguy hại xảy Thực vật chuyển gen vấn đề an toàn thực phẩm • Bất kỳ sản phẩm chuyển gen trước đưa thị trường phải thử nghiệm toàn diện, nhà khoa học giám định viên đánh giá độc lập xem có an toàn hay không về: Tài liệu tham khảo http://www.agbiotech.com.vn/vn/?mnu=preview& key=9 http://edu.goonline.vn/e-tap-chi/tin/8/38/2560/ng o-bien-doi-gene-sap-cho-bap-dau-tien-o-viet-nam.h tml http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/ thuc-vat/29332_Nuoi-cay-thanh-cong-chung-khoaitay-bien-doi-gen.aspx http://www.tin247.com/chuyen_gen%2C_tang_nang _suat_4_loai_cay_trong_viet_nam-12-21277131.h tml THANKS YOU FOR LISTENING! [...]... pháp chuyển gen nhờ Agrobacterium • Quy trình chuyển gen vào lúa mì nhờ Agrobacterium • Chuyển gen vào cây lúa nước nhờ Agrobacterium 2 Chuyển gen gián tiếp nhờ virus 1 CHUYỂN GEN GIÁN TIẾP NHỜ VSV ĐẤT Agrobacterium NGUYÊN LÝ CHUNG:  Sử dụng vi sinh vật đất Agrobacterium để chuyển gen ở thực vật là phương pháp hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay nhờ vào khả năng gắn gen ngoại lai vào hệ gen thực vật. .. bắn gen (Biolistics) Nguyên tắc Tác động cơ học của vi đạn với với tốc độ cao xuyên màng tế bào Tiến hành Khí helium áp lực cao Bắn hạt bụi kim loại bọc DNA Khối mô Kỹ thuật súng bắn gen (Biolistics) Kỹ thuật súng bắn gen (Biolistics) Gene Gun PDS He-1000 Kỹ thuật súng bắn gen (Biolistics) Kỹ thuật súng bắn gen (Biolistics) B CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GEN GIÁN TIẾP 1 Chuyển gen gián tiếp nhờ vi sinh vật. .. pháp chuyển gen TV Trực tiếp Phương pháp chuyển gen TV Gián tiếp A Phương pháp chuyển gen trực tiếp Chọn phương pháp chuyển gen phụ thuộc Mức độ biểu hiện được mong đợi, biểu hiện trong thời gian ngắn hoặc biểu hiện ổn định Loại tế bào đích, như tế bào dịch huyền phù hoặc tế bào dính bám, các dòng tế bào đã thích nghi hoặc phân hóa Mỗi phương pháp đều đòi hỏi sự tối ưu cao, bao gồm các yếu tố Chuyển gen. .. các dòng tế bào đã thích nghi hoặc phân hóa Mỗi phương pháp đều đòi hỏi sự tối ưu cao, bao gồm các yếu tố Chuyển gen trực tiếppháp Phương chuyển gen Phương pháp Phân hoá học loại Phương pháp lí học Phương pháp cơ học Phương CaCl2, PEG pháp cụ thể Xung điện Bắn gen, vi tiêm Tạo tế bào trần Phương pháp cơ học Phương pháp sử dụng enzyme • Sử dụng enzyme pectinase, cellulase, hemicellulase để phân hủy... khoảng 10.000-100.000 V/cm (tùy theo kích thước của tế bào) Kỹ thuật siêu âm Đem protoplast nuôi trong các môi trường thích hợp Chọn lọc để tách các protoplast đã được chuyển gen Tạo protoplast Trộn protoplast với plasmid tái tổ hợp mang gen mong muốn Tạo hỗn hợp dạng huyền phù Phát siêu âm với tần số 20kHz theo từng nhịp ngắn 100 miligiây Số nhịp khoảng từ 6-9 Cắm đầu siêu âm của máy phát siêu âm ngập... đồ cấu trúc tế bào vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens Sự gây ra các khối u do Agrobacterium: Agrobacterium tumefaciens và A rhizogenes là hai loài vi khuẩn sống trong đất gây ra bệnh khối u hình chóp (crown gall) và bệnh lông rễ (hairy root) ở các vị trí tổn thương của thực vật hai lá mầm Bệnh khối u hình chóp ở cây mâm xôi (Rubus) do A.tumefaciens gây ra Các khối u hình chóp ở cành táo ... hợp tế bào trần, tạo khả năng du nhập gen lạ vào tế bào trần Sử dụng polyethylen glicol (với nồng độ 0,2 0,3M) có thể tạo các tế bào lai đạt từ 25 - 50% và các tế bào lai có thể tồn tại qua nhiều thế hệ Kỹ thuật xung điện (electroporation) Kỹ thuật xung điện (electroporation) • Ðể tạo ra xung điện cao thế trong một thời gian ngắn người ta sử dụng một máy xung gen • Xung điện cần thiết cho kỹ thuật ... thuật chuyển gen GMO xuất thập kỷ Thực vật chuyển gen • Thực vật chuyển gen thực vật mang hay nhiều gen đưa vào nhân tạo thay thông qua lai tạo • Những gen đưa vào (gen chuyển) phân lập từ loài thực. ..  Kỹ thuật chuyển gen cho phép nhà chọn giống lúc đưa vào thực vật gen mong muốn từ sinh vật sống khác I Tổng quan thực vật chuyển gen Công nghệ chuyển gen Kỹ thuật chuyển gen việc chuyển đoạn... quan thực vật chuyển gen II Các phương pháp chuyển gen TV A Phương pháp chuyển gen trực tiếp B Phương pháp chuyển gen gián tiếp III Các hướng chuyển gen TV IV Thành tựu Tại phải tạo chuyển gen?