Sinh vật biến đổi gen và sinh vật ngoại lai

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi Trường - Tiểu luận Ơ nhiễm nơng nghiệp Chủ đề SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN VÀ SINH VẬT NGOẠI LAI GVHD: TS.Trần Thị Tuyết Thu Sinh viên: Trần Thị Ngọc Mai Lê Công Tuấn Minh Nguyễn Trung Tuấn Hà Nội, 11- 2014 Mở đầu Nội dung báo cáo Sinh vật biến đổi gen Sinh vật ngoại lai Kết luận Tài liệu tham khảo Sinh vật biến đổi gen 1.1 Khái niệm, nguồn gốc, đặc điểm 1.1.1 Khái niệm • Sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Organism, GMO) sinh vật mà hệ gen người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích • Sinh vật biến đổi gen (BĐG) tạo với mục đích sử dụng:  Tạo sinh vật kháng bệnh  Cây trồng vật nuôi có suất sinh học cao để sử dụng làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh  Sinh vật sử dụng cho nghiên cứu khoa học, bảo tồn gen 1.1.2 Nguồn gốc Tự nhiên Quá trình đột biến gen   1.1 Khái niệm, nguồn gốc, đặc điểm (tiếp theo) Nhân tạo Quá trình biến đổi vật chất di truyền (thêm gen mới) nhờ vào công nghệ chuyển gen (CNCG) Vai trò tiến hóa: giữ lại biến dị Vai trò tiến hóa: di truyền có lợi nhất, khả thích nghi  Khơng đóng góp cho q trình tiến hóa  Tạo giữ lại tính trạng phục vụ lợi cao với điều kiện môi trường sống ích người    Mục đích nghiên cứu định hướng trước  Khả thích nghi với môi trướng sống Sản phẩm: tạo tính trạng có lợi cho tiến Sản phẩm: tạo tính trạng có lợi cho mục hóa đích sử dụng người, ưu điểm bật CNCG Thời gian dài: q trình hình thành tính Thời gian ngắn: vài năm, rút ngắn trạng tự nhiên phải trải qua quá trình tạo giống trồng mới, bổ trình dài để thích nghi, hàng trăm sung tính trạng ưu việt năm, triệu năm, chí hàng tỷ năm 1.1 Khái niệm, nguồn gốc, đặc điểm (tiếp theo) Công nghệ chuyển gen - Sinh vật chuyển gen thể sinh vật mà gen bị thay đổi kỹ thuật gen (Công nghệ AND) - Công nghệ ADN tái tổ hợp sử dụng phân tử ADN từ nguồn khác -> kết hợp lại vào phân tử ADN => tạo tập hợp gen Gen mong muốn Cây trồng Lai chéo Đoạn gen Loài Đoạn muốn Hinh 1: Phương pháp nhân giống truyền thống 1.1 Khái niệm,… (tiếp theo)  Phương pháp chuyển gen HaiSử Sử Vecto VK gen VK kết hợp với đoạn gen TB TV Súng bắn gen Gen xác định phân lập cài gen vào ti plasmid Sao chép gen hạt vàng phủ ADN ti plasmit di chuyển vào tế bào chèn AND vào chromosome TV kết hợp đoạn gen ADN chromosome TB TV TB sàng lọc gen sàng lọc TB có gen chuyển Tếtếbào bàođãđãđược chuyển gen chuyển gen Hình 2: Sơ đồ chuyển gen Thực vật chuyển gen 1.1.3 • • • Đặc điểm công nghệ gen 1.1 Khái niệm,… (tiếp theo) Sinh vật sinh trưởng phát triển tốt Tạo suất trồng cao Có khả chống chịu số sâu hại khô hạn tốt so với sinh vật bình thường • Nhiều GMO mang hình thái nguyên lúc chưa bị biến đổi, SV mà thể thích nghi với biến đổi • Cũng có SV biến đổi rõ rệt mặt hình thái, thường có tuổi thọ ngắn gen chuyển vào khơng phù hợp với thể Hình 3: Giống lúa lai có đặc điểm khơng khác lúa thường Hình 4: Giống biến đổi gen 1.2 Tác động sinh vật biến đổi gen 2.1.1 Tác động tích cực 1) Bảo tồn đa dạng sinh học: SV BĐG giúp bảo tồn nguồn gen quý hiếm, có nguy tuyệt chủng, sinh cảnh động, thực vật địa 2) Giảm tác hại hoạt động NN đến MT: Cây trồng biến đổi gen thích nghi tốt với MT Ví dụ: nhóm cấy gen Bt giảm sử dụng HCBVTV 3) SV BĐG chịu hạn giảm thiểu tác hại biến đổi khí hậu, giảm khí gây hiệu ứng nhà kính • Giảm lượng CO2, nhiên liệu hóa thạch, giảm lượng HCBVTV • Phương pháp canh tác không cần cày xới nhờ CNSH làm giảm 11,3 tỷ kg khí CO2 10 2.1.2 Nguồn gốc sinh vật ngoại lai Con đường xâm nhập Tự nhiên Theo gió (bào tử, hạt mầm) Bám vào lồi di cư Nhân tạo Theo dòng nước Nhập có mục đích Bám vào phương tiện vận tải 27 2.1.3 Đặc điểm sinh vật ngoại lai Các loài sinh vật ngoại lai (SVNL) xâm hại tìm thấy ngồi phạm vi nơi sống tự nhiên chúng có đặc điểm: 1) Sinh sản nhanh đường vơ tính hữu tính 2) Biên độ sinh thái rộng, thích ứng nhanh với thay đổi môi trường 3) Khả cạnh tranh mạnh với loài địa nguồn thức ăn không gian sống 4) Khả phát tán môi trường nhanh 28 2.2 Tác động 2.2.1 Đối với sinh vật ngoại lai nói chung  Tác động tiêu cực  Cạnh tranh với loài địa thức ăn, nơi sống  Ngăn cản khả gieo giống, tái sinh tự nhiên loài địa phát triển nhanh với mật độ dày đặc  Lai giống với loài địa, từ làm suy giảm nguồn gen  Cạnh tranh tiêu diệt dần lồi địa, làm suy thối hay thay đổi tiến tới tiêu diệt hệ sinh thái địa  Truyền bệnh kí sinh  Ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh khác sức khỏe, kinh tế, xã hội người 29 2.2.1 Đối với sinh vật ngoại lai… (tiếp theo)  Tác động tích cực  Mơi trường – sinh thái: Hấp thụ kim loại nặng, loài thiên địch số sinh vật  Giá trị kinh tế: Là nguyên liệu làm đồ thủ công (bèo tây), giá thể trồng nấm (mai dương), đem lại giá trị kinh tế (cá chim trắng),…  Giá trị dinh dưỡng: cá chim trắng, tôm he, bèo tây, ốc bươu vàng (ƠBV),… Hình 9: Cá chim trắng Hình 10: Ốc bươu vàng 30 2.2.2 Đối với Ốc Bươu Vàng • Trung bình mỗi năm, OBV “ăn” hết 200.000ha lúa Ngồi lúa, OBV hại tảo, rau muống, khoai sọ, trứng được ví máy nghiền ăn liên tục 24 • OBV làm thay đổi ''lưới thức ăn'' hệ sinh thái có nguy lai giống với nhiều loài ốc địa dẫn đến suy giảm nguồn gen • Việc sử dụng số loại hoá chất để tiêu diệt lồi ốc gây nhiễm mơi trường • Chi phí cho chiến dịch OBV nước lên tới hàng trăm tỷ đồng 31 2.2.3 Đối với Mai Dương Đây loài cỏ dại nguy hiểm đứng hàng thứ ba nằm danh sách 100 loài sinh vật lạ xâm lấn giới Là lồi có sức sống mãnh liệt, lồi có mặt hầu nhiệt đới, đe dọa hệ sinh thái rừng quốc gia Hạt nhẹ có móc, nhờ phát tán xa nhờ gió, hay trơi theo dòng nước Hạt chúng nảy mầm sau 2-3 năm Chỉ sau tháng, cao tới m, đường kính tán 1-2m Cây mai dương phát triển nhanh chóng, số lượng tăng gấp đơi sau năm Và khoảng diện tích đó, khơng loại cỏ cạnh tranh với 32 2.3 Hiện trạng xâm lấn 2.3.1 Trên giới • Hiện giới có 890 lồi SVNL xâm hại • Thống kê 57 quốc gia trung bình quốc gia có 50 lồi sinh vật ngoại lai xâm hại gây tác động tiêu cực đến đa dạng sinh học (Environment News Service, 2010) 33 2.3 Hiện trạng xâm lấn (tiếp theo) 2.3.2 Tại Việt Nam • Xác định số thực vật ngoại lai xuất Việt Nam chiếm 9% tổng số lồi thực vật biết Việt Nam Có 134 loài sinh vật ngoại lai 25 loài sinh vật ngoại lai xâm hại 48 loài động vật thủy sinh 10 lồi khơng gây hại 24 lồi có tiềm gây hại 14 lồi xâm hại gây hại • Các lồi tiêu biểu bao gồm: ƠBV, Chuột Hải ly, Cây MD, Bèo Nhật Bản, Cá hổ pirana, Sáo Đá xanh, Hoa ngũ sắc, Rùa tai đỏ => Các loài thuộc tầm kiểm soát quốc gia: Mai Dương, Ốc bươu vàng, Rùa tai đỏ 34 Hai 35 2.4 Biện pháp quản lý, xử lý 2.4.1 Biện pháp quản lý 36 2.4.1 Biện pháp quản lý 37 2.4.1 Biện pháp quản lý Các bước quản lý SVNLXH 38 2.4.2 Biện pháp xử lý 1) Tận dụng lợi ích SVNL để thu gom tiêu diệt (Dùng ốc bươu vàng, bèo tây làm thức ăn cho gia súc) 2) Diệt trừ thủ công: chặt, đốt, vớt, bắt 3) Sử dụng biện pháp giới: sử dụng máy móc 4) Sử dụng biện pháp sinh học: sử dụng sinh vật sống hay sản phẩm hoạt động sống chúng nhằm ngăn ngừa làm giảm bớt tác hại sinh vật ngoại lai xâm hại gây 5) Sử dung biện pháp hóa học 39 Kết luận Sinh vật biến đổi gen: - Việc ứng dụng SV BĐG vấn đề cần thiết mang lại nhiều lợi ích, khắc phục nhiều khó khăn mà loài người gặp phải - Sẽ tốt đẹp người biết kết hợp việc ứng dụng kiểm soát ứng dụng chúng - Việc xử lý SV BĐG gặp cố thường khó khăn gặp nhiều rủi ro so với việc quản lý tốt việc tạo ứng dụng loại sinh vật Sinh vật ngoại lai: - Các biện pháp xử lý quản lý quan trọng, gắn liền với - Các định có nên đưa loại sinh vật lạ từ khu vực khác vào phải xem xét, cân nhắc kĩ càng, cần có nghiên cứu, thử nghiệm để đánh giá khả tác động chúng, lường trước rủi ro xảy 40 Tài liệu tham khảo 1) Graham Merrington, Dr Linton Winder Nfa, R Parkinson, Mark Redman, L Winder-Agricultural Pollution Problems and Practical Solutions-Spon Press (Spon's Environmental Science and Engineering Series ) 2) Nguyễn Thị Phương “Báo cáo chuyên đề sinh vật ngoại lai xâm hại” 3) Khuất Đăng Long “Về sinh vật biến đổi gen, nhận thức lợi ích, nguy rủi ro chúng” - Tạp chí sinh học 2013 4) Dương Trí Dũng “ Các biện pháp quản lý sinh vật ngoại lai” 5) http://vacne.org.vn/nhung-van-de-cua-sinh-vat-bien-doi-gen%E2%80%93-gmo/29453.html 6) http://cenres.ctu.edu.vn/Doc/semina/2014/04/sinhvatngoailai.pdf 7) http://123doc.vn/document/1236806-sinh-vat-ngoai-lai-cuocxam-lan-am-tham-va-nguy-hiem-pptx.htm 41 ... dung báo cáo Sinh vật biến đổi gen Sinh vật ngoại lai Kết luận Tài liệu tham khảo Sinh vật biến đổi gen 1.1 Khái niệm, nguồn gốc, đặc điểm 1.1.1 Khái niệm • Sinh vật biến đổi gen (Genetically... Organism, GMO) sinh vật mà hệ gen người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích • Sinh vật biến đổi gen (BĐG) tạo với mục đích sử dụng:  Tạo sinh vật kháng bệnh  Cây trồng vật ni có suất sinh học cao... lọc gen sàng lọc TB có gen chuyển Tếtếbào bàođãđãđược chuyển gen chuyển gen Hình 2: Sơ đồ chuyển gen Thực vật chuyển gen 1.1.3 • • • Đặc điểm công nghệ gen 1.1 Khái niệm,… (tiếp theo) Sinh vật sinh