kháng thuốc trừ sâu và kháng thuốc diệt cỏ làm cho ngô phát triển mạnh đem lại năng xuất cao làm cho ngô phát triển một cách tối đa, nâng cao năng xuất, giảm chi phí cho người nông dân. tiết kiệm chi phí, giảm sức lao động con người. giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các loại thuốc trong quá trình trồng ngô có thể gây ra
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VẠN XUÂN KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÀI SEMINAR ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ TẠO NGÔ CHUYỂN GEN KHÁNG SÂU TỪ BACILLUS THURINGIENSIS GVHD: TH.S Nguyễn Đình Đề SVTH: Nhóm Nguyễn Văn Tâm Đậu Quốc Bình Lương Minh Thư MỞ ĐẦU NỘI DUNG Chương : tổng quan Bacillus Thuringiensis Chương 2: Công nghệ chuyển gen kháng sâu từ vi khuẩn bt vào ngô CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BACILLUS THURINGIENSIS Giới thiệu chung Bacillus thuringiensis Tóm tắt lịch sử nghiên cứu ứng dụng Bacillus thuringiensis Vi khuẩn Bt • Bt, viết tắt Bacillu thuringiensis, loài vi khuẩn đất tạo bào tử điển hình phân lập vùng Thuringia, Đức Sự phân bố B.thuringiensis Phổ biến tự nhiên, cư trú đất, bề mặt xác sâu.Tần suất B thuringiensis phân bố cao từ nguồn đất 35%, mùn thóc 30% thấp 16% Đặc điểm hình thái B.thuringiensis • Từ Bacillus nhằm miêu tả hình dáng nhóm vi khuẩn quan sát kính hiển vi Nó xuất phát từ tiếng Latin có nghĩa hình que Do đó, số nơi gọi khuẩn que trực khuẩn • kích thước 1-1,2 x 3-5 µm , phủ tiêm mao, di chuyển Bào tử hình oval có khuynh hướng phình đầu Hình thái bacillus thuringiensis Hình 1.2 Hình thái B.thuringiensis Hình 1.3.Hình dạng kích thước Bt Đặc điểm sinh hoá B thuringiensis • Bacillus vi khuẩn gam dương Catalase dương tính Sử dụng khí oxy làm chất nhận electron trao đổi khí trình trao đổi chất Hiếu khí tùy tiện.Sinh bào tử, kích thước 1,6 – µm Tế bào đứng riêng xếp chuỗi Nhiệt độ sinh trưởng 15º-45ºC Tạo tinh thể protein giai đoạn tạo bào tử, kích thước 0,6 – µm Tinh thể có kích thước 0,6 x µm Bản chất protein Sinh trưởng phát triển Bacillus thuringiensis Các loại độc tố Bacillus thuringiensis • Bản chất hóa học tinh thể độc: tinh thể độc có chất protein, loại axit amin chiếm tỷ lệ cao: glutamic axit asparaginic • Hoạt tính tinh thể độc: coi tinh thể độc tiền độc tố, hoạt hóa ruột số loại côn trùng với pH thích hợp hình thành phân tử độc có phân tử lượng lớn • loại độc tố khác nhau: • Nội độc tố δ – tinh thể độc • Ngoại độc tố β- ngoại độc tố bền nhiệt • Ngoại độc tố α- Lơxitinaza • Độc tố tan nước Ti – plasmid Cấu tạo Ti-plasmid Vector Ti-plasmid cải tiến Sơ đồ biểu diễn hệ thống vector hai nguồn để biến nạp A tumefaciens Các gen tạo khối u tổng hợp nopalin loại ra, T-DNA mang gen đánh dấu để chọn lọc thực vật (SMG) Các gen khác chèn vào A t ori: Khởi đầu chép để nhân lên A tumefaciens, E c ori: Khởi đầu chép để nhân lên E coli kanR: gen kháng kanamycin để chọn lọc E.coli A tumefaciens P1, P2: Promoter, T1, T2: Terminator, vir: Vùng vir II Công nghệ tạo ngô chuyển gen kháng sâu từ B.T 2.1 Giới Thiệu Về Cây Ngô Đặc Điểm Chung -Ngô trồng nhiệt đới, trồng phổ biến khoảng vĩ độ 30–55 Ngô thích hợp với thời tiết ấm, nhiệt độ thích hợp cho giai đoạn sinh trưởng mạnh từ 21-27oC -Khi nhiệt độ 19oC ngô sinh trưởng phát triển chậm lại Lượng mưa thích hợp cho ngô khoảng 600-900 mm/năm -Ngô trồng nhiều vụ năm, nước ta trồng vụ đông xuân hè thu miền Nam, vụ xuân, vụ đông miền Bắc -Cây ngô không kén đất, trồng nhiều loại đất khác nhau, song thích hợp đất trung tính (pH từ 6,0-7,2), tơi xốp, thoát nước tốt, giàu mùn dinh dưỡng II Công nghệ tạo ngô chuyển gen kháng sâu từ B.T 2.1 Giới Thiệu Về Cây Ngô .Phân loại Dựa vào cấu tạo tinh bột nội nhũ hạt, ngô chia thành loại Ngô ngựa Ngô đá Ngô nếp Ngô bột Ngô đường II Công nghệ tạo ngô chuyển gen kháng sâu từ B.T 2.2 Giới Thiệu Cây Ngô Chuyển Gen Ngô chuyển gen gì? - Ngô chuyển gen giống ngô biến đổi gen, mang đặc tính khác với giống ngô bình thường khác Ví dụ : ngô chuyển gen có đặc tính kháng sâu từ vi khuẩn B thuringiensis, ngô kháng thuốc trừ cỏ, ngô chịu hạn II Công nghệ tạo ngô chuyển gen kháng sâu từ B.T 2.2 Giới Thiệu Cây Ngô Chuyển Gen Tại phải chuyển gen kháng sâu vào ngô? - Kỹ thuật chuyển gen cho phép nhà tạo giống lúc đưa vào thực vật gen mong muốn từ sinh vật sống khác nhau, không loài lương thực hay loài có họ gần - Phương pháp hữu hiệu cho phép nhà tạo giống thực vật đưa giống nhanh vượt qua giới hạn phương pháp cải tạo giống truyền thống - Hơn ngô giống nhạy cảm với sâu bệnh, gây thiệt hại lớn cho người nông dân, làm tốn chi phí thuốc trừ sâu II Công nghệ tạo ngô chuyển gen kháng sâu từ B.T 2.3 Các bước tạo giống ngô chuyển gen phòng thí nghiệm Bước Xác định, phân lập xử lý gen cần chuyển Bước Thiết kế plasmid mang gen Bt Bước Gắn gen cần chuyển vào vector tạo ADN tái tổ hợp Bước Nhân dòng ADN tái tổ hợp Bước Biến nạp vào tế bào thực vật Bước Chọn lọc tái sinh chuyển gen Phân tích xác nhận chuyển gen đánh giá mức độ biểu gen Mô hình trồng trọt, khảo nghiệm đảm bảo tính an toàn sinh học Bước Bước Cây Thuốc Thuốc Thuốc Thuốc Thuốc Thuốc Bông Bông Cà chua, thuốc Cà chua, thuốc Cà chua, thuốc Gen Cry1Ab, đủ Cry1Ab, cắt ngắn Cry1Aa, đủ Cry1Aa, cắt ngắn Cry1Ac, cắt ngắn Cry1Ab, cắt ngắn Cry1Ab, cắt ngắn,WT Cry1Ab, cắt ngắn, PM Cry1Ab, cắt ngắn, WT Cry1Ab, cắt ngắn, PM Cry1Ab, cắt ngắn, FM %Biểu 0,0001-0,0005 0,003-0,012 Không phát 0,00125