BÀI BÁO CÁO THÀNH TỰU CỦA CÁC ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC CỦA VỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI Thực hiện : Nguyễn Duy Phúc Trần Nguyễn Anh Khoa Nguyễn Lý Hoàng Linh Nội dung 1. Ứng dụng ưu thế lai 2. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến 3. Tạo gống bằng công nghệ tế bào 4. Ứng dụng công nghệ gen I. Ưu thế lai 1.Khái niệm ưu thế lai Là hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ 2.Phương pháp tạo ưu thế lai B1 Tạo ra những dòng thuần chủng khác nhau B2 Cho lai các dòng thuần chủng với nhau để tạo ưu thế lai cao 3.ƯuNhược điểm Ưu điểm : con lai có ưu thế lai cao, được sử dụng vào mục đích kinh tế, thu sản phẩm Nhược điểm : tốn thời gian, công sức Không dùng được con lai F1 làm giống, bởi ưu thế lai giảm dần qua các thế hệ 4.Một số thành tựu Giống cây trồng +Giống lúa lai PAC 807 Ngoài đặc tính trội là thời gian sinh trưởng cực ngắn, lúa lai PAC 807 còn cho năng suất cao. Tỷ lệ hạt chắc trên bông có thể đạt từ 160170 hạt, trọng lượng 24 g
BÀI BÁO CÁO THÀNH TỰU CỦA CÁC ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC CỦA VỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI Thực : Nguyễn Duy Phúc Trần Nguyễn Anh Khoa Nguyễn Lý Hoàng Linh *Nội dung 1.Ứng dụng ưu lai 2.Tạo giống phương pháp gây đột biến 3.Tạo gống công nghệ tế bào 4.Ứng dụng công nghệ gen I Ưu lai 1.Khái niệm ưu lai Là tượng lai có suất, sức chống chịu, khả sinh trưởng phát triển cao vượt trội so với dạng bố mẹ 2.Phương pháp tạo ưu lai B1 Tạo dòng chủng khác B2 Cho lai dòng chủng với để tạo ưu lai cao 3.Ưu-Nhược điểm Ưu điểm : lai có ưu lai cao, sử dụng vào mục đích kinh tế, thu sản phẩm Nhược điểm : tốn thời gian, công sức Không dùng lai F1 làm giống, ưu lai giảm dần qua hệ 4.Một số thành tựu -Giống trồng +Giống lúa lai PAC 807 Ngoài đặc tính trội thời gian sinh trưởng cực ngắn, lúa lai PAC 807 cho suất cao Tỷ lệ hạt bơng đạt từ 160-170 hạt, trọng lượng 24 gram/1.000 hạt Năng suất lúa đạt từ 8-9 tấn/ha, chăm sóc quy trình kỹ thuật đạt 10 Giống lúa PAC 807 có nguồn gốc từ Ấn Độ, giống lúa lai dòng, Cơng ty Advanta nghiên cứu lai tạo sản xuất +Giống lúa lai DT17 ( giống lúa DT10 x giống lúa OM80) có suất cao, hạt gạo dài, trong, cho cơm dẻo +Giống lúa lai Quốc Hương ưu số (có khả chống sâu bệnh tốt, suất 9,5-10 tấn/ha) +Giống ngô lai LNV 66 (năng suất cao, thích nghi rộng) +Một số giống rau F1 sinh trưởng khoẻ, suất cao, kháng bệnh tốt, trồng quanh năm Khổ qua F1 MT-282 -Giống vật ni Bò Sin Ấn Bò vàng Việt Độ Nam Bò Lai Sin ( cho sản lượng sữa thịt cao) *Một số giống bò sữa lai cho suất cao Bò Lai (bò Hà Lan X bò Vàng Việt Nam) Bò Lai (bò đực Hà Lan X Lai Sin) *Các tổ hợp lai cho ưu lai cao lợn: Lợn Đại Bạch Lợn Móng Cái Lợn lai F1 có sức sống cao hơn, tăng trọng nhanh, tỉ lệ nạc cao Lợn Móng Cái Lợn rừng Lợn rừng lai( chất lượng thịt ngon) *Một số tổ hợp lai cho ưu lai cao gà: Gà Ri Gà Ri Gà Đông Tảo Gà Tam Hoàng *Các tổ hợp lai cho ưu lai cao vịt X 10 khác nhau, người ta tạo nhiều vật có KG giống Ý nghĩa : nhân nhanh giống cải biến phẩm chất giống giống đồng KG IV Tạo giống nhờ công nghệ gen 1.Khái niệm 36 Là quy trình tạo tế bào sinh vật có gen bị biến đổi có them gen Kĩ thuật tạo AND tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào sang tế bào khác đóng vai trò trung tâm cơng nghệ gen 2.Các bước tiến hành Tạo AND tái tổ hợp Đưa AND tái tổ hợp vào tế bào nhận Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp 3.Ứng dụng công nghệ gen tạo giống biến đổi gen a.Khái niệm sinh vật biến đổi gen sinh vật mà hệ gen người biến đổi phù hợp theo lợi ích Phương pháp : PP1: Đưa thêm gen lạ vào hệ gen PP2: Làm biến đổi gen có sẵn hệ gen PP3: Loại bỏ làm bất hoạt gen hệ gen b.Thành tựu *Tạo động vật chuyển gen Chuột chuyển gen Vào năm 1982, Palmiter Brinster thành công việc tạo động vật chuyển gen giới, cách chuyển gen lồi chuột sang phơi lồi chuột khác Gen chuyển biểu chuột chuyển gen hệ cháu chúng Hai nhà khoa học nhận giải thưởng Charles Leopold 37 Mayer, giải thưởng cao quí Viện Hàn lâm khoa học Pháp vào năm 1994 Thỏ chuyển gen Vào năm 2001, Eduardo Kac, giáo sư thuộc Học viện Nghệ thuật Chicago, Mỹ kết hợp với nhà Di truyền học Pháp tạo thỏ chuyển gen có khả phát ánh sáng màu lục tối cách vi tiêm gen mã hoá protein huỳnh quang màu xanh có nguồn gốc từ sứa vào hợp tử thỏ Còn có lồi thỏ chuyển gen người lấy sữa vắt sữa quy mơ cơng nghiệp cơng ty sinh học Phamging có sở Hà Lan Sữa thỏ chứa protein người dùng để bào chế thành loại thuốc điều trị bệnh angioedema di truyền, bệnh rối loạn máu gặp dẫn việc sưng phồng mô thể 38 Lợn chuyển gen Năm 1985, Hammer cộng công bố tạo lợn chuyển gen GH phương pháp giống sử dụng để tạo chuột “khổng lồ“ từ năm 1982 Lợn chuyển gen ứng dụng nhiều lĩnh vực khác đặc biệt việc tăng tỉ nạc/mỡ, tăng khối lượng để đem lại hiệu kinh tế Trong y học, sử dụng số nội tạng để thay cho người Ngoài : Tạo cừu chuyển gen mà sữa chúng có chứa protein Lactoferrin có tác dụng chất kháng sinh Tạo dê chuyển gen mà máu chúng có chứa yếu tố antitrombine, glucoprotein có chức điều hòa đơng máu Khỉ chuyển gen Bằng PP vi tiêm tạo khỉ chuyển gen phát ánh sáng xanh 39 Gà chuyển gen Gà chuyển gen phát triển nhằm mục đích: phát triển, cải tiến phương pháp, kỹ thuật thí nghiệm; sản xuất dược phẩm protein trứng để sử dụng y học người vật nuôi; nhận biết khai thác tính trạng sinh học có lợi cho sản xuất thịt gia cầm; nghiên cứu phát triển phôi Cá chuyển gen Có nhiều PP chuyển gen vào cá,PP có hiệu vi tiêm trực tiếp DNA vào phôi 40 Chuyển gen vào phôi cá bột thành công phương pháp xung điện, chuyển gen ngoại lai vào cá phương pháp biến nạp xung điện,gen luciferase đom đóm lacZ E coli chuyển vào trứng thụ tinh loại bỏ màng chorion cá trê Châu Phi cá mú vằn phương pháp xung điện Cá chép (Common carp) chuyển gen hormone sinh trưởng Cá trê Châu Phi (Channel catfish) chuyển gen hormone sinh trưởng 41 Cá hồi chuyển gen hoocmon sinh trưởng : phải cá hồi đối chứng : trái Giá trị thương mại : 42 Việc tạo vật chuyển gen giai đoạn đắt (100.000-200.000 USD năm 1999) hy vọng vài năm sau có 5000 USD Hiệu động vật chuyển gen đem lại cao, cơng ty Winscosin dự tính bò chuyển gen vòng đời tạo 200-300 triệu USD trị giá dược phẩm … Ở Việt nam, công nghệ gen phát triển mạnh mẽ Chuyển gen thực vật động vật tiến hành nhiều sở nghiên cứu Viện Di truyền nông nghiệp, Viện Công nghệ sinh học,Trung tâm công nghệ sinh học -Đại học quốc gia Hà nội… Ở động vật, nghiên cứu chuyển gen bắt đầu *Cây trồng biến đổi gen Cây trồng chuyển đổi gen tạo lần vào năm 1982, việc sử dụng loại thuốc chống kháng sinh Những khu vực trồng thử nghiệm thuốc có khả chống thuốc diệt cỏ Pháp Hoa Kỳ vào năm 1986 Diện tích trồng biến đổi gen tồn cầu tăng đáng kể từ 1,7 triệu vào năm 1996 lên 175 triệu vào năm 2013 Trong quốc gia giữ có diện tích canh tác trồng cơng nghệ sinh học (CNSH) lớn kể đến Hoa Kỳ với diện tích canh tác trồng CNSH 70,2 triệu Diện tích canh tác nước phát triển ngày mở rộng 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) Đặc biệt Trung Quốc, với dân số 1,3 tỷ người, nước đông dân giới, CNSH Trung Quốc đem lại lợi ích kinh tế 15 tỷ USD vòng 12 năm từ năm 1996 đến năm 2012 43 Việt Nam Tình hình thực tế Thực phẩm biến đổi gen có mặt lâu thị trường Việt Nam, hầu hết người dân dùng qua sản phẩm Tuy nhiên có thực tế khơng phải người tiêu dùng có hiểu biết cần thiết loại thực phẩm mà họ sử dụng, Bộ Y tế Việt Nam đưa yêu cầu: Cần thông tin rõ ràng sản phẩm biến đổi gen với người tiêu dùng Nhà sản xuất cần đưa khuyến cáo: Nếu sản phẩm có q 5% thành phần sản phẩm phải dán nhãn cơng bố Có thực tế, loại thực phẩm biến đổi gen có mặt hầu hết chợ siêu thị thành phố Hồ Chí Minh Một khảo sát cho thấy 111/323 mẫu thực phẩm gồm: bắp, đậu nành, khoai tây, gạo, cà chua, đậu Hà Lan… chọn ngẫu nhiên 17 chợ, siêu thị địa bàn thành phố kiểm nghiệm cho kết sản phẩm biến đổi gen, có bắp Mỹ, bắp trái non, bắp non đóng hộp, bột bắp, bắp giống có nguồn gốc nước nước ngồi dương tính với promoter 35S terminatornos - dạng biến đổi gen Dự kiến đến năm 2015 Việt Nam cho áp dụng trồng đại trà ba loại trồng biến đổi gen bao gồm: đậu tương ngô để phục vụ cho chăn nuôi; phục vụ cho dệt may Một số sản phẩm Bằng cách cấy thêm gene, nhà khoa học Thuỵ Sỹ vừa tạo loại ngơ có khả tiết hoá chất để diệt sâu chúng gặm rễ 44 Bọ ngô Đu đủ biến đổi gen : trái mấu đối chứng : phải Tạo giống lúa gạo vàng có khả tổng hợp -carotene (Tiền chất tạo vitamin A hạt) 45 Cà chua chuyển gen kháng sinh vật ký sinh (bên phải) cà chua đối chứng (bên trái) 46 Khoai tây bình thường khoai tây chuyển gen 47 Cà chua chuyển gen chậm chín kháng virut Súp lơ biến đổi gen 48 *Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen Cơng nghệ gen ứng dụng để tạo dòng vi khuẩn mang gen lồi khác insulin người Ínulin dùng làm thuốc chữa bệnh tiểu đường Một số ứng dụng khác Làm môi trường phân hủy rác thải, dầu loang 49 HẾT 50 ... tabacum loài N Rustica 22 - Cây họ đậu, kỹ thuật dung hợp protoplast, người ta tạo lai soma cỏ ba với Medi, sử dụng chúng việc sản xuất chất tanin từ Medi cỏ ba 23 Cây lúa, chương trình hợp tác IRIR... soma Từ tế bào lai tạo tạo nên mô sẹo tái sinh nên lai soma mang đặc điểm di truyền bố mẹ Quy trình : Tạo tế bào trần Dung hợp tế bào trần Nuôi cấy tế bào trần Tái sinh từ tế bào trần Thành tựu... tạo nên lai, mang đặc tính khoai tây cà chua, có tính kháng bệnh cao 19 Ở chi cải Brassica, nhờ dung hợp protoplast, tổng hợp loài Brassica napus từ hai loài B oleracea loài B Campestris 20 loài