Trên quan điểm của người ủng hộ, hãy trình bày những lợi ích của cây trồng biến đổi di truyền đối với sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TIỂU LUẬN AN TOÀN SINH HỌC Chuyên đề – Trên quan điểm người ủng hộ, trình bày lợi ích trồng biến đổi di truyền phát triển kinh tế, xã hội môi trường GV hướng dẫn: Lớp : Nhóm : Hà Nội, 3/2014 I MỞ ĐẦU Thách thức đặt nông nghiệp Dân số gia tăng, trái đất nóng lên, giảm đa dạng sinh học ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Dân số sức ép lớn vấn đề môi trường toàn cầu Đến năm 2020, dân số hành tinh lên tới tỷ người, điều có nghĩa 20 năm tới, dân số tăng thêm tỷ người Nuôi sống số người đồng nghĩa với thay đổi hàng loạt sản xuất, phân phối bình ổn lương thực Điều không may dân số đất canh tác lại phân bố không đồng Bước vào kỷ XXI, dân số giới tăng nhanh cách đáng kể diện tích nông nghiệp ngày giảm đô thị hoá công nghiệp hoá Chẳng hạn, Trung Quốc có 7% đất sản xuất lại chiếm tới 20-25% dân số giới Tình trạng lại thêm nghiêm trọng số lượng nông dân ngày giảm, thiếu hụt đất canh tác xối mòn, thiếu hụt nguồn lợi tái sử dụng nước Sự phá huỷ rừng môi trường tự nhiên sử dụng loại nhiên liệu hoá thạch làm cho trái đất ngày nóng lên Người ta dư đoán đến năm 2100, nhiệt độ Trái đất tăng khoảng 2-3 oC với khắc nghiệt thời tiết Sự biến đổi khí hậu dẫn đến thay đổi hoạt động nông nghiệp Đứng trước thách thức môi trường, kinh tế , xã hội to lớn đòi hỏi nhiều giải pháp toàn diện, người ủng hộ công nghệ chuyển đổi gen, xem thành tựu lớn sinh học, có khả giải nhiều vấn đề quan trọng nhiều lĩnh vực đời sống Với việc tăng/giảm vậy, giới cần phải sản xuất lượng lương thực nhiều gấp đôi để nuôi tỷ người vào năm 2025, nhiều gấp ba để nuôi 10 tỷ người vào năm 2050 người cần trồng tương lai giúp cân thử thách: Tăng sản lượng nông nghiệp Cây trồng thân thiện với môi trường Sử dụng nguồn nước hữu: tiết kiệm tài nguyên môi trường Cải thiện chất lượng sản phẩm Nhiên liệu sinh học Để giải vấn đề , trồng chuyển gen ngày trọng giải pháp hữu hiệu để tiến đến nông nghiệp Một số khái niệm 2.1 Cây trồng chuyển gen gì? Cây trồng biến đổi gen (GMC: Genetic Modification Crops ) tạo cách sử dụng kỹ thuật công nghệ sinh học đại Quá trình tạo trồng CNSH liên quan đến việc chuyển gen ngoại bào vào hệ gên nhằm tạo tính trạng mà trước trồng Theo Cộng đồng Châu Âu (the European Union), khái niệm sinh vật biến đổi gen (GMO: Genetically Modified Organism) định nghĩa sau: “Một sinh vật gọi biến đổi gen vật liệu di truyền thay đổi theo cách mà điều không xảy điều kiện tự nhiên trình lai truyền thống kết hợp tự nhiên” Các kỹ thuật công nghệ sinh học hay gọi kỹ thuật di truyền hay kỹ thuật gene, công nghệ gene hay công nghệ ADN tái tổ hợp kỹ thuật sinh học phân tử có liên quan đến việc tạo thay đổi vật chất di truyền (axit nucleic) nhằm nghiên cứu cấu trúc gene, điều chỉnh biến đổi gene , phân lập, tổng hợp chuyển gene mong muốn vào tế bào sinh vật chủ tạo thể mới, sinh vật mang đặc tính mong muốn 2.2 Thực phẩm biến đổi gen Thực phẩm chuyển gen hay Thực phẩm biến đổi gen (GMF-genetically modified food) thực phẩm mà thân chúng chế biến từ thể động, thực vật mang gen tái tổ hợp chuyển vào cách nhân tạo nhằm phục vụ lợi ích kinh tế Hiện trạng trồng chuyển gen 3.1 Hiện trạng trồng chuyển gen giới Kể từ Crick & Watson lập đồ ADN (1953), ngành công nghệ sinh học (CNSH) gặt hái nhiều tiến vượt bậc di truyền tạo giống có bước ngoạn mục Kỹ thuật biến đổi gen cho thấy có khả tạo bước nhảy vọt, hẳn kỹ thuật tạo giống cổ điển Mendel “cách mạng xanh” thập niên 60 kỷ trước, mà kịch trần, khả tăng suất cao trước (75%), khoảng 1,5%/năm Kỹ thuật biến đổi gen tăng suất chất lượng trồng (nhờ chống sâu bệnh hại, chịu khí hậu nóng lạnh, cỏ dại, kéo dài thời gian bảo quản…) mà cải thiện môi trường (giảm lượng sử dụng phân bón thuốc BVTV), bảo vệ sức khoẻ nông dân (ít tiếp cận với hoá chất thuốc BVTV) người tiêu dùng (thức ăn dư lượng hoá chất) Sau công ty sinh học Calgene Monsanto(Hoa Kỳ) nghiên cứu thành công đưa thị trường hàng loạt giống biến đổi gen có nhiều ưu điểm khả kháng sâu bệnh chịu thuốc trừ cỏ dại việc sử dụng biến đổi gen bùng nổ, trở thành nhóm phát triển đại trà nhanh lịch sử nông nghiệp giới Trong 18 năm(1996 – 2013) phát triển, trồng công nghệ sinh học có bước phát triển vượt bậc Báo cáolần thứ 46 tổ chức quốc tế tiếp thu ứng dụng công nghệ sinh học (ISAAA) tác giả Clive James cho biết tình hình phát triển trông công nghệ sinh học năm 2013 Một số đặc điểm bật thấy sau : - Năm 2013 đánh đấu 12 năm diện tích trồng công nghệ sinh học tăng trưởng hai sốvới tốc độ tăng trưởng diện tích hàng năm khoảng 11% Năm 2013 năm thứ 18 loại trồng công nghệ sinh học (CNSH) đưa thương mại hóa thành công Cây trồng CNSH đưa canh tác đại trà vào năm 1996 Diện tích loại trồng CNSH tăng hàng năm từ năm 1996 đến năm 2013, với 12 năm có tốc độ tăng trưởng hai số, phản ánh tự tin tin tưởng hàng triệu nông dân phản đối rủi ro toàn giới, nước phát triển công nghiệp Đáng ý, kể từ đưa vào canh tác lần đầu vào năm 1996, tổng diện tích canh tác lũy đạt số chưa có 1,5 tỷ ha, cao 50% so với tổng diện tích Trung Quốc hay Hoa Kỳ - Diện tích trồng CNSH tăng 100 lần từ 1,7 triệu vào năm 1996 lên 175 triệu vào năm 2013 Đưa trồng công nghệ sinh học trở thành công nghệ trồng ứng dụng nhanh thời gian gần – lý – chúng đem lại nhiều lợi ích Trong năm 2013, diện tích trồng CNSH tăng triệu với tốc độ tăng hàng năm 3% Điều quan trọng cần lưu ý mức tăng diện tích hàng năm khiêm tốn tiếp tục ngang (không đổi) dự đoán vài năm tới tỷ lệ ứng dụng loại trồng CNSH đạt tối đa (từ 90% đến 100%), dẫn đến diện tích canh tác có hội hội mở rộng Hình1: Diện tích trồng công nghệ sinh học giới 1996 – 2013 - Các loại canh tác nhiều + Cho đến có loại trồng CNSH canh tác phổ biến toàn cầu đậu tương, vải, ngô, cải dầu Trong đó, năm 2013, diện tích đậu tương đạt 84,5 triệu trồng 11 nước giới Sản lượng đậu tương CNSH chiếm 79% tổng sản lượng đậu tương toàn cầu + Trong đó, diện tích vải CNSH đạt 23,9 triệu trồng 15 nước, đóng góp 70% sản lượng toàn cầu Ngô CNSH trồng 17 nước với tổng diện tích 57,4 triệu ha, chiếm 32% sản lượng ngô toàn cầu Còn cải dầu trồng nước với diện tích 8,2 triệu ha, đóng góp 24% sản lượng toàn cầu - Số nước canh tác trồng công nghệ sinh học đặc tính tổng hợp Trong số 27 nước trồng trồng công nghệ sinh học vào năm 2013, có 19 nước phát triển nước công nghiệp Tính trạng tổng hợp (xếp chồng) canh tác diện tích 47,1 triệu ha, chiếm 27% Hình 2: 27nước trồng trồng CNSH năm 2013 Hình 3: diện tích trồng CNSH nước giới 2013 Hoa Kỳ tiếp tục nước có diện tích canh tác trồng CNSH dẫn đầu với 70,2 triệu ha, với tỷ lệ canh tác loại trồng CNSH/tổng diện tích canh tác 90% Brazil đứng thứ hai – năm thứ liên tiếp, diện tích canh tác tăng cao quốc gia khác - mức tăng kỷ lục ấn tượng 3,7 triệu hay 10% từ năm 2012 đạt 40, triệu Argentina giữ vị trí thứ ba với 24,4 triệu Ấn Độ, thay Canada vị trí thứ tư, với kỷ lục 11 triệu CNSH với tỷ lệ áp dụng 95% Canada đứng thứ năm với 10,8 triệu ha, diện tích trồng cải dầu giảm trì tỷ lệ áp dụng cao 96% Bảng 1: Diện tích loại trồng CNSH nước toàn giới năm 2013 - Năm 2013, năm thứ hai liên tiếp, diện tích canh tác trồng CNSH nước phát triển lớn nước công nghiệp Tỷ trọng diện tích canh tác trồng CNSH nông dân Mỹ La tinh, châu Á châu Phi lên tới 54% tổng diện tích canh tác trồng CNSH toàn cầu (tăng 2% so với năm 2012) đạt 94 triệu ha, diện tích trồng nước công nghiệp 46% (81 triệu ha), làm gia tăng chênh lệch diện tích canh tác nước công nghiệp nước phát triển từ khoảng triệu năm 2012 lên đến 14 triệu vào năm 2013 Tính chung Nam Mỹ trồng 70 triệu chiếm 41%; Châu Á trồng 20 triệu ha, chiếm 11%; châu Phi trồng triệu ha, chiếm 2% diện tích canh tác trồng CNSH toàn Hợp tác công/tư thành công tạo lập số quốc gia bao gồm Brazil, Bangladesh Indonesia Ví dụ, Brazil hợp tác với BASF, phát triển phê duyệt đậu tương chịu thuốc diệt cỏ sẵn sàng cho thương mại hoá (canh tác đại trà), sau hoàn thành bước cần thiết để phát triển triển khai sản phẩm Quan hệ đối tác tiếp thêm niềm tự hào, tạo tự tin động lực cần thiết để thành công Hình 4: Top quốc gia phát triển công nghệ sinh học dẫn đầu châu lục phía nam - Số lượng nông dân trồng công nghệ sinh học Năm 2013 xác lập mức kỷ lục với 18 triệu nông dân trồng công nghệ sinh học, tăng 0,7 triệu người so với năm 2012 Hiện trạng trồng CNSH châu Phi Châu Phi tiếp tục đạt tiến với Nam Phi hưởng lợi từ trồng CNSH thập kỷ Cả Burkina Faso Sudan tăng diện tích trồng Bt với số ấn tượng 50% 300% năm 2013 Bảy quốc gia (Cameroon, Ai Cập, Ghana, Kenya, Malawi, Nigeria Uganda) tiến hành trồng thử nghiệm thực địa, bước cuối trước cho phép đưa thương mại hóa Quan trọng hơn, dự án WEMA lên kế hoạch để cung cấp ngô công nghệ sinh học chịu hạn cho châu Phi vào năm 2017 Việc thiếu hệ thống quản lý thích hợp, dựa sở khoa học tiết kiệm chi phí/ thời gian tiếp tục trở ngại cho việc cho việc đưa CNHS vào áp dụng Cần có hệ thống quản lý có trách nhiệm, chặt chẽ không gây phiền hà cho nước phát triển nhỏ nghèo - Hiện trạng trồng sinh học EU Năm nước EU trồng diện tích kỷ lục 148.013 ngô Bt CNSH, tăng 15% so với năm 2012 Tây ban Nha dẫn đầu EU với diện tích trồng ngô đạt 136.962 ha, tăng 18% so với năm 2012 Bồ Đào Nha, Séc Slovakia trồng ngô CNSH năm 2012, theo báo cáo trở ngại thủ tục EU người trồng - Những đặc tính phê duyệt trồng công nghệ sinh học năm 2013 bao gồm: +Mỹ đưa ngô chịu hạn vào canh tác đại trà + Bangladesh phê duyệt trồng CNSH đầu tiên, cà tím công nghệ sinh học (Brinjal), phát triển thông qua quan hệ đối tác công-tư với công ty Ấn Độ, Mahyco Bangladesh coi mô hình mẫu cho nước nhỏ nghèo khác - phá vỡ bế tắc trình phê duyệt để thương mại hóa cà tím CNSH Ấn Độ Philippines Bangladesh theo đuổi việc phê chuẩn gạo vàng khoai tây CNSH + Indonesia phê duyệt mía chịu hạn dùng làm thực phẩm với kế hoạch đưa vào canh tác năm 2014 + Panama cho phép trồng ngô CNSH + Tại Châu Phi, diện tích CNSH Burkina Faso Sudan tăng mạnh, tương ứng 50% 300% Ngoài ra, bảy quốc gia khác tiến hành thử nghiệm thực địa trồng CNSH bước cuối trước cho phép đưa canh tác đại trà Những quốc gia bao gồm: Cameroon, Ai Cập , Ghana, Kenya , Malawi, Nigeria Uganda + Philippines hoàn nghiệm với gạo vàng - Thế giới ngày cởi mở với trồng công nghệ sinh học Tính đến ngày 30 Tháng 11 2013 , có tổng cộng 36 quốc gia (35 + EU- 27) phê chuẩn cho loại trồng công nghệ sinh học thực phẩm sử dụng thức ăn cho môi trường trồng từ năm 1994 Trong 36 quốc gia , tổng cộng 2,833 phê chuẩn pháp liên quan đến 27 loại trồng GM 336 kiện GM cấp có thẩm quyền , 1.321 dùng cho thực phẩm ( sử dụng xử lý trực tiếp ) , 918 sử dụng thức ăn ( sử dụng xử lý trực tiếp ) 599 cho môi trường trồng Nhật Bản có số lượng kiện phê duyệt (198 ) , Hoa Kỳ (165) , Canada (146) , Mexico (131) , Hàn Quốc (103) , Australia (93) , New Zealand ( 83 ) , Liên minh châu Âu ( 71 bao gồm chứng nhận hết hạn trình đổi ) , Philippines ( 68), Đài Loan (65) , Colombia (59), Trung Quốc (55) Nam Phi (52) Ngô có số lượng kiện phê duyệt ( 130 kiện 27 quốc gia ) , (49 kiện 22 quốc gia ) , khoai tây (31 kiện 10 quốc gia ) , cải dầu ( 30 kiện 12 quốc gia ) đậu tương ( 27 kiện 26 quốc gia ).Trường hợp nhận số lượng chấp thuận thuốc diệt cỏ kiện đậu tương chịu GTS -40 -3-2 (51 phê duyệt 24 quốc gia + EU-27), ngô kháng sâu MON810 (49 chấp thuận 23 quốc gia + EU27) ngô kháng thuốc diệt cỏ NK603 kiện (49 phê duyệt 22 quốc gia +EU- 27), kiện ngô kháng sâu BT11 (45 phê duyệt 21 quốc gia + EU- 27),sự kiện ngô kháng sâu bệnh TC1507 (45 phê duyệt 20 quốc gia + EU- 27),ngô kháng thuốc diệt cỏ GA21 (41 phê duyệt 19 quốc gia + EU- 27), đậutương kháng thuốc diệt cỏ A2704 -12 (37 phê duyệt 19 quốc gia + EU- 27),ngô kháng sâu MON89034 (36 phê duyệt 19 quốc gia + EU27), kháng sâu MON531 (36 phê duyệt 17 quốc gia + EU- 27), thuốc diệt cỏ kháng kháng côn trùng MON88017 kiện ngô (35 phê duyệt 19 quốc gia + EU- 27), kháng côn trùng MON144(34 chấp thuận 15 quốc gia + EU- 27 27) 3.2 Hiện trạng trồng công nghệ sinh học Việt Nam Là quốc gia phát triển, Việt Nam xác định việc phát triển ứng dụng trồng biến đổi gene nhiệm vụ quan trọng chương trình công nghệ sinh học nông nghiệp quốc gia Từ năm 2006, sau “Chương trình trọng điểm phát triển ứng dụng công nghệ sinh học lĩnh vực nông nghiệp phát triển nông thôn đến năm 2020” Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, nước ta, trồng biến đổi gene bắt đầu đầu tư nghiên cứu khảo nghiệm Vào năm 2011, việc đưa ngô biến đổi gen vào sản xuất thương mại Việt Nam dự kiến triển khai vào năm 2012 sau hai đợt khảo nghiệm diện rộng Tuy nhiên, vào thời điểm đó, nhiều nhà khoa học nước cho rằng, việc triển khai trồng biến đổi gen cần phải nghiên cứu kỹ có bước thận trọng nên dự kiến bất thành Đến 2013, Bộ NN PTNT công nhận kết khảo nghiệm giống ngô biến đổi gen để trình Bộ Tài nguyên - Môi trường cấp phép an toàn sinh học Theo dự kiến, phải tới năm 2015, ngô biến đổi gene đưa vào trồng đại trà Tuy nhiên, tại, Bộ NN&PTNN triển khai số mô hình trình diễn trồng bắp biến đổi gen tỉnh thành với quy mô 1,5-2ha/giống/mô hình.Tuy nhiên, có ý kiến tỏ nghi ngại ảnh hưởng trồng biến đổi gene với sức khỏe môi trường triển khai đại trà Bên cạnh đó, nhiều khó khăn đưa trồng biến đổi gene vào sản xuất Cụ thể sở vật chất, trang thiết bị nghiên cứu, đánh giá rủi ro trồng biến đổi gene chưa đáp ứng đủ điều kiện Công tác nghiên cứu, giám định trồng, sản phẩm biến đổi gene đánh giá an toàn sinh học chưa quan tâm mức Do điều kiện canh tác chưa đáp ứng nên hầu hết nông dân ngại tiếp nhận trồng biến đổi gene sử dụng sản phẩm từ loại trồng Điều đáng nói là, dù nghi ngại - băn khoăn hàng năm nước ta nhập hang triệu ngô từ Brazil, Argentina, Mỹ, Ấn Độ, Thái Lan nước có diện tích trồng biến đổi gen lớn giới sử dụng Cụ thể, theo số liệu Hiệp hội Thức ăn chăn nuôi, tháng năm 2013, nước ta nhập 1,34 triệu ngô 897.000 đậu dùng làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi Và tháng 1.2014, nước nhập 580 nghìn ngô, tăng gấp lần so với tháng 1.2013… "Diện tích trồng biến đổi gen tăng lên nhanh chóng, chưa có chứng khoa học chứng minh, sản phẩm trồng biến đổi gen có ảnh hưởng tới sức khỏe Chúng ta nhập ngô, đậu tương sinh học sử dụng không tự trồng nước?”, GS TS Nguyễn Lân Dũng nói tờ An Ninh Thủ Đô Được biết, để đưa trồng biến đổi gene vào sản xuất, Bộ NN PTNT ban hành nhiều nghị định, thông tư như: Nghị định số 69/2010 ngày 21.6.2010 an toàn sinh học sinh vật biến đổi gene; Thông tư 72/2009 ngày 17.11.2009 ban hành danh mục loại trồng biến đổi gene phép khảo nghiệm đánh giá rủi ro đa dạng sinh học môi trường Các văn pháp luật góp phần mở đường cho việc phát triển ứng dụng trồng biến đổi gene nước ta mai Bên cạnh đó, Bộ NN PTNT có văn trình Chính phủ việc xây dựng mô hình trình diễn số giống ngô biến đổi gene Cụ thể triển khai số mô hình trồng giống ngô quý I II năm 2014 tỉnh: Sơn La, Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Đăk Lăk, Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Tháp, với quy mô 1,5 – giống Hình 5: Ngô biến đổi gen cho suất cao • Chương trình CNSH nông nghiệp quốc gia tầm nhìn đến năm 2020 đặt mục tiêu: Việt Nam đạt trình độ CNSH nhóm nước hàng đầu khối ASEAN đạt trình độ tiên tiến giới số lĩnh vực Diện tích trồng giống trồng tạo CNSH chiếm 70%, diện tích trồng trọt giống trồng biến đổi gen chiếm 30 -50% >70% nhu cầu giống bệnh cung cấp từ công nghiệp vi nhân giống >80% diện tích trồng rau, ăn sử dụng phân bón thuốc bảo vệ thực vật Tại Việt Nam, theo Viện Di truyền Nông nghiệp, năm nước ta khoảng 50.000-70.000 đất canh tác nên đòi hỏi ngành nông nghiệp phải có biện pháp cung cấp thêm triệu lương thực để nuôi dân số tăng Trong tình hình này, công nghệ biến đổi gene đóng vai trò quan trọng để đạt mục tiêu Đã có ý kiến đề xuất lộ trình 2011-2015 để đưa số giống trồng biến đổi gene vào sản xuất thương mại, để đến năm 2020 tỉ lệ diện tích trồng biến đổi gene bông, bắp, đậu nành (đậu tương) đạt 30-50% Theo dự kiến, phải tới năm 2015, ngô biến đổi gen đưa vào trồng đại trà Trong đó, nhiều ý kiến tỏ nghi ngại ảnh hưởng trồng biến đổi gen với sức khỏe môi trường triển khai đại trà Việt Nam II LỢI ÍCH CỦA CÂY TRỒNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Đối với kinh tế - xã hội Cây trồng công nghệ sinh học giúp xóa đói giảm nghèo cho 16,5 triệu nông dân nhỏ gia đình họ với tổng số 65 triệu người, người nghèo giới Năm 2013, có 7,5 triệu nông dân nhỏ Trung Quốc 7,3 triệu khác Ấn Độ, định trồng khoảng 15 triệu Bt lợi ích đáng kể mà đem lại Trong năm 2013, gần 400.000 nông dân nhỏ Philippine hưởng lợi từ ngô CNSH Trung Quốc, với dân số 1,3 tỷ người, nước đông dân giới Từ năm 1996 đến năm 2012, CNSH Trung Quốc đem lại lợi ích kinh tế 15 tỷ USD, riêng năm qua đạt 2,2 tỷ USD Trong thập kỉ thứ thương mại hóa, từ năm 2006 – 2015, trồng CNSH mang lại tiềm lớn cho đóng góp vào mục tiêu phát triển thiên niên kỷ giảm 50% tỷ lệ đói nghèo năm 2015.Việc tập trung phát triển giống lúa công nghệ sinh học mang lại lơi nhuận cho khoảng 250 triệu hộ nông dân nghèo canh tác lúa châu Á Theo báo cáo Tiến sỹ Clive James,trong số nước canh tác trồng CNSH có nước công nghiệp 19 nước phát triển Đây năm thứ hai diện tích canh tác trồng CNSH nước phát triển nhiều so với nước công nghiệp, cho thấy tự tin tin tưởng hàng triệu nông dân toàn giới việc thoát nghèo nhờ trồng công nghệ sinh học, người có xu hướng không thích rủi ro đầu tư, hưởng lợi từ trồng Báo cáo cho biết gần 100% nông dân thử trồng CNSH tiếp tục trồng chúng hàng năm Hình 5: Bông Bt đem lại lợi nhuận cho nông dân Trung Quốc Ấn Độ 1.2 Tăng suất trồng hiệu kinh tế - Giá trị hạt giống tăng Giá trị toàn cầu hạt giống công nghệ sinh học ~ 15,6 tỷ USD vào năm 2013 Một nghiên cứu năm 2011 ước tính chi phí phát triển ủy quyền trồng công nghệ sinh học đặc tính ~ 135 triệu USD Trong năm 2013 , giá trị thị trường toàn cầu trồng công nghệ sinh học , theo ước tính Cropnosis , 15,6 tỷ USD, (tăng từ 14,6 tỷ USD năm 2012 ) - Sản lượng trồng tăng thu nhập Lợi ích kinh tế cấp trang trại trồng công nghệ sinh học toàn cầu đạt khoảng116,9 tỷ USD thời gian 17 năm, từ năm 1996 – 2012, 58% giảm chi phí sản xuất (giảm tác động học, chi phí lao động thuốc bảo vệ thực vật) 42% tăng sản lượng đáng kể 377 triệu Các số tương ứng cho năm 2012 83% (18,7 tỷ USD) tăng tăng sản lượng (tương đương 47 triệu tấn), 17% chi phí giảm chi phí sane xuất (Brookes Barfoot, 2014) 1.3 Đảm bảo an ninh lương thực toàn giới GMC giúp ổn định tình hình an ninh lương thực hạ giá thành lương thực giới, cách làm tăng nguồn cung lương thực, đồng thời làm giảm chi phí sản xuất, từ làm giảm lượng nhiên liệu đốt cần sử dụng hoạt động nông nghiệp, giảm bớt số tác động bất lợi gắn với biến đổi khí hậu VD: Hội nghị nước châu Phi tình hinh lương thực 10/2010 cho khoảng hệ nữa, châu Phi tự nuôi sống trở thành nhà xuất nông phẩm chủ yếu nhờ vào việc cải tạo sở hạ tầng, khí hoá dùng trồng chuyền gen Việc Mỹ đưa ngô chịu hạn vào sản xuất hỗ trợ dự án trồng ngô chịu hạn Nam Phi góp phần giảm thiểu tác hại thời tiết biến đổi khí hậu đến vấn đề lương thực Sinh vật biến đổi gen nông nghiệp Kĩ thuật AND tái tổ hợp tạo sinh vật biến đổi gen có ứng dụng lớn nông nghiệp, cố gắng loài người ứng dụng kĩ thuật mục đích cuối làm tăng sản lượng, chất lượng hiệu trình sản xuất thực phẩm Trên giới có khoảng 29 loại nông sản thông dụng (loại ngũ cốc, loại nông sản rễloại đậu, loại hạt dầu, chuối, dừa…) bổ sung thêm 15 loại rau 15 loại hoa chiếm 93% thức ăn người Và hầu hết loại ứng dụng kĩ thuật AND tái tổ hợp nhằm thực mục đích trình sản xuất như: phát điều khiển yếu tố gây bệnh, bổ sung thêm tính trạng mới, sản xuất loại protein mới… Nâng cao giá trị dinh dưỡng dự trữ hạt: + Hạt đậu ngũ cốc chiếm 70% yêu cầu protein bữa ăn người Tuy nhiên protein từ nguồn không đủ cung cấp yêu cầu dinh dưỡng bữa ăn chúng thiếu axit amin cần thiết khác Thực nghiệm tiến hành Mỹ với Ngô chứa gen mã hóa cho protein dự trữ, gen cung cấp đủ lượng axit amin cần thiết cho bữa ăn + Một nghiên cứu khác việc tạo giống lúa vàng “golden rice”.Viện khoa học Thuỵ Sỹ tạo giống lúa vàng “golden rice” chứa hàm lượng vitamin A cao nhờ chuyển gen tổng hợp β – caroten cao gấp 20 lần so với giống trước Giống gạo vàng tạo cách biến đổi hệ gen lúa bao gồm chuyển gen tổng hợp enzym phyotene sylthase từ vi khuẩn Narcissus pseudomonarcissus gen tổng hợp phyotene desaturase từ vi khuẩn Erwinia uredovora Việc chuyển gen tăng tĩch luỹ β – caroten nội nhũ hạt gạo từ cung cấp cho tổng hợp vitamin A gan người Hình 6: Giống lúa vàng “golden rice” + Ngoài hình thức biến đổi gen khác lúa tạo giống lúa tăng hấp thu sắt chống lại thiếu sắt gần 30% dân số giới Giống lúa tạo cách chuyển vào hệ gen lúa gen ferritin từ loài họ đậu Paseolus vulgaris để tổng hợp loại protein giàu cystein có khả liên kết chặt chẽ với Fe, gen từ nấm Aspergillus fumigatus để tổng hợp loại enzym có khả phân giải phytate (là hợp chất ức chế hấp thụ sắt) Tăng khả chịu đựng thời tiết môi trường khắc nghiệt: Từ thuở khai sinh, người sàng lọc biến đổi sinh vật khác để tạo nên có đặc tính mong muốn có khả chống chọi với môi trường cao Nhưng phương pháp chọn lọc lai tạo cổ điển có nhiều hạn chế Công nghệ gen cho phép vượt qua giới hạn với ưu điểm so với sàng lọc tự nhiên như: Có thể chuyển gen loài xa lạ ( gen người chuyển vào vi khuẩn, gen vi khuẩn chuyển vào ), tính trạng di truyền thay đổi cách xác có định hướng, thời gian cần thiết để tạo sinh vật thu ngắn nhiều + Ví dụ: việc đưa gen chống lạnh cá nước lạnh vào thuốc khoai tây tạo giống thuốc lá, khoai tây chịu nhiệt độ thấp mầm thông thường chết nhiệt độ thấp Tăng khả kháng chất hóa học gây bệnh nông sản: Các loại thuốc diệt cỏ chất hóa học tác dụng tiêu diệt cỏ dại chúng làm hạn chế phát triển thực vật Việc khắc phục người ta chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ atrazin từ ngô vào đậu tương đem lại sức sống cho loài lúc phun thuốc + Cây kháng thuốc diệt cỏ (HRC) nghiên cứu từ năm 1980 Những trồng có khả kiểm soát hoá chất cỏ dại HRC sống cánh đồng có thuốc diệt cỏ Tuy nhiên trồng làm tăng làm giảm hấp phụ chất hoá học vào đất, chúng gây tranh cãi ảnh hưởng chúng môi trường + Hiện việc sử dụng thuốc trừ sâu diện rộng phá huỷ nhiều vùng trồng nông nghiệp, người sử dụng nguồn gen vi khuẩn Baccillus thurigiensis để sản xuất thuốc trừ sâu tự nhiên gọi chất độc Bt Trung Quốc Ấn Độ hai quốc gia thu lợi nhuận nhờ việc trồng BT Đối với môi trường 3.1 Giảm dư lượng nông nghiệp - Nông nghiệp truyền thống tác động đáng kể đến môi trường, công nghệ sinh học sử dụng để giảm tác động việc canh tác nông nghiệp đến môi trường Khả tác động bao gồm: giảm lượng lớn thuốc trừ sâu; Giảm lượng xăng dầu cần sử dụng hoạt động nông nghiệp; giảm lượng khí CO thải môi trường không cần làm đất; bảo tồn đất độ ẩm đất nhờ việc canh tác không làm đất làm đất tối thiểu, giúp trồng hấp thu lượng lớn CO2 từ không khí + Trong giai đoạn 1996 – 2012: lượng thuốc trừ sâu sử dụng giảm 497 triệu kg, tương ứng với giảm 8, 7% lượng thuốc trừ sâu sử dụng, giảm 18, 5% tác động đến môi trường, tính theo số tác hại môi trường EIQ Riêng năm 2012, lượng thuốc trừ sâu sử dụng giảm 36 triệu kg ( giảm 8% lượng thuốc trừ sâu cần sử dụng) (Brookes Barfoot, 2014) - Ngoài trồng công nghệ sinh học góp phần sử dụng nguồn nước hiệu + Nâng cao hiệu sử dụng nước có tác động lớn bảo tồn nguồn nước toàn cầu 70% nước sử dụng nông nghiệp toàn cầu, điều rõ ràng không bền vững tương lai tăng dân số them 30% đến tỷ vào năm 2050 + Giống ngô lai với có khả chịu hạn thương mại hóa vào năm 2013 Hoa Kỳ, chương trình phát triển giống ngô chịu hạn dự kiến tiến hành vào ~ 2017 vùng cận Sahara châu Phi.Chương trình có tác động to lớn đến việc tạo hệ thống trồng phát triển bền vững giới,đặc biệt nước phát triển, nơi hạn hán phổ biến nghiêm trọng 3.2 Giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu giảm hiệu ứng nhà kính - Mối qua tâm quan trông bách trồng công nghệ sinh học tác động đến môi trường, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính làm giảm mức biến đổi khí hậu Tác động thể phương diện: + Đầu tiên giảm lượng carbon dioxide (CO2) thông qua việc giảm sử dụng nghiên liệu hóa thạch Kết hợp với việc giảm sử dụng thuốc trừ sâu thuốc diệt cỏ Năm 2012, theo ước tính lượng CO2 sinh giảm khoảng 2,1 tỷ kg + Thứ 2, phương pháp canh táckhông làm đất làm đất tối thiểu nhờ việc sử dụng trồng công nghệ sinh học chống chịu thuốc trừ cỏ làm giảm phát thải 24610000000 kg CO2 năm 2012 tương dương với việc giảm 10,9 triệu xe lưu thong Như vậy, riêng năm 2012 giảm lượng khí thải CO2 26,7 tỷ kg, tương đương với ~ 11,8 triệu xe ô tô đường năm (Brookes Barfoot, 2014) - Hạn hán, lũ lụt, thay đổi nhiệt độ trở nên phổ biến nghiêm trọng phải đối mặt với thách thức liên quan đến biến đổi khí hậu, đó, cần có chương trình cải tiến trồng nhanh để phát triển giống lai thích nghi tốt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt.Một số công cụ kỹ thuật tạo trồng công nghệ sinh học bao gồm nuôi cấy mô, chẩn đoán, gen, lựa chọn trợ giúp marker phân tử (MAS) sử dụng chung để thúc dẩy chăn nuôi giúp giảm thiểu tác động biến đổi khí hậu 3.3 Sử dụng Nito hiệu - Khoảng 100 triệu phân bón N sử dụng trồng chiếm kinh phí khoảng 50 tỷ USD Chỉ nửa số trồng sử dụng,còn lại ngấm vào đất gây ô nhiễm, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước + Hiện nghiên cứu chuyển hóa sử dụng N hiệu tiến hành, gopd phần làm giảm lượng N tồn dư, tránh tình trạng ô nhiễm tiết kiệm chi phícho phân bón Bảo tồn đa dạng sinh học Cây trồng công nghệ sinh học tăng cao suất làm giàm diện tích đất canh tác cần sử dụng, giúp ngăn ngừa việc phá rừng bảo vệ đa dạng sinh học khu rừng khu bảo tồn chỗ đa dạng sinh học – chiến lược tăng cường bền vững Khoảng 13 triệu rừng nhiệt đới bị xóa sổ năm nước phát triển, điều làm giảm đa dạng sinh hcọ cách đáng kể Nếu 377 triệu lương thực bổ sung, thức ăn chăn nuôi chất xơ sản xuất trồng công nghệ sinh học giai đoạn 1996-2012,thì có thêm 123 triệu rừng bị để làm diện tích đất canh tác (Brookes Barfoot, 2014) Tác động trồng biến đổi gen đến nững ngành khác • Lĩnh vực y tế GMO lên vấn đề cốt lõi, trụ cột công tác nghiên cứu sinh học từ năm 1980 Với bệnh di truyền người buộc nhà khoa học phải nghiên cứu phát phương pháp chữa bệnh có hiệu đồng thời thử nghiệm yếu tố mạo hiểm chữa bệnh để giảm bớt hậu bệnh tật Vi sinh vật, thực vật hay động vật biến đổi gen làm nên cách mạng sản xuất dược phẩm cách tạo điều kiện để sản xuất vacxin liệu pháp chữa bệnh an toàn rẻ tiền Ví dụ, vacxin viêm gan B sản xuất từ nấm men bánh mì biến đổi gen, insulin cho người bệnh tiểu đường sản xuất từ vi khuẩn Escherichia coli chuyển gen, nhân tố VIII cho người bệnh máu khó đông tPA cho người bệnh tim mạch sản xuất từ tế bào động vật biến đổi gen nuôi cấy phòng thí nghiệm Hơn nữa, thực vật biến đổi gen tạo vacxin sử dụng Những thực vật nhận kháng nguyên từ vi sinh vật hay loài kí sinh nhiễm vào quan tiêu hoá người, ngày đó, người đưa cách chữa bệnh, an toàn, rẻ tiền, không gây đau đớn cung cấp vacxin toàn giới Vacxin DNA lạ hữu ích đấu tranh chống lại bệnh bao gồm AIDS, bệnh lao, ung thư… • Tăng hiệu sản xuất nhiên liệu sinh học - Công nghệ sinh học giúp tối ưu hoá chi phí sản xuất nhiên liệu sinh học hệ thứ thứ hai, nhờ tạo giống chịu tác động môi trường (khô hạn, nhiễm mặn, nhiệt độ khắc nghiệt…) tác động sinh vật (sâu bệnh, cỏ dại…), nâng cao suất thu hoạch trồng, việc thay đổi chế trao đổi chất Sử dụng công nghệ sinh học, nhà khoa học tạo enzym đẩy nhanh trình chuyển hoá nguyên liệu sản xuất thành nhiên liệu sinh học - Khả kinh tế nhiên liệu sinh học "có thể cải thiện nhờ thấp chi phí sản xuất nguyên liệu thô - Sản xuất nhiên liệu sinh học (Biofuels) ethanol biodiesel - Do trồng GMO có suất cao nên dùng để lên men sản xuất cồn, biodiesel pha thêm vào xăng Ví dụ:+ Năm 2006, toàn giới sản xuất khoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với năm 2003 38 tỷ lít, dự kiến năm 2012 khoảng 80 tỷ lít; + Năm 2005 sản xuất triệu diesel sinh học (B100), năm 2010 tăng lên khoảng 20 triệu • VD: Nguyên liệu sản xuất công nghiệp, dược phẩm, mỹ phẩm Các nhà nghiên cứu thuộc Học viện công nghệ Massachussets (MIT) kết hợp loại gien số loại vi khuẩn định cho dừa cạn, khiến loại có khả sản sinh hóa chất hợp chất sử dụng làm nguyên liệu sản xuất nhiều loại thuốc tổng hợp Theo nghiên cứu đăng tải tạp chí Tự nhiên (Nature), tế bào từ dừa cạn sau biến đổi gien sản sinh gien định mã hóa enzyme có chức gắn clo brôm với tiền chất vinblastine sử dụng để điều trị bệnh ung thư, đặc biệt ung thư hạch Trong công nghiệp dược phẩm, alkaloids chiết xuất từ dừa cạn thường thêm vào hợp chất có tính dược để cải thiện hiệu mặt y học chúng hỗ trợ chúng tồn lâu thể III.KẾT LUẬN Cây trồng biến đổi gen minh chứng giá trị toàn cầu công cụ cho nông dân nghèo, người phải đối mặt với nguồn cung cấp nước giảm áp lực gia tăng cỏ dại, sâu bệnh với biến đổi khí hậu Việt Nam đất nước phát triển lên từ nông nghiệp nên cần tích cực việc đưa trồng công nghệ sinh học vào canh tác góp phần nâng cao suất , thu nhập giảm tỷ lệ đói nghèo Tuy nhiên, cần có sách hợp lý giải vần đề đầu hệ thống quản lý hiệu IV TÀI LIỆU THAM KHẢO Cây trồng công nghệ sinh học, Nguyễn Thị Phương Thảo, Nguyễn Thị Thùy Linh, 2011 2, http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/pressrelease/default.asp 3, http://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/files/vietnamese/vietnamese-2013-1127.pdf 4, http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/executivesummary/default.asp 5,http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/infographic/default.asp ... ngại ảnh hưởng trồng biến đổi gen với sức khỏe môi trường triển khai đại trà Việt Nam II LỢI ÍCH CỦA CÂY TRỒNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Đối với kinh tế - xã hội Cây trồng công nghệ sinh học giúp xóa... tiết Sự biến đổi khí hậu dẫn đến thay đổi hoạt động nông nghiệp Đứng trước thách thức môi trường, kinh tế , xã hội to lớn đòi hỏi nhiều giải pháp toàn di n, người ủng hộ công nghệ chuyển đổi gen,... thay đổi nhiệt độ trở nên phổ biến nghiêm trọng phải đối mặt với thách thức liên quan đến biến đổi khí hậu, đó, cần có chương trình cải tiến trồng nhanh để phát triển giống lai thích nghi tốt với