Công nghệ chuyển gen ở Thực vật

Công nghệ chuyển gen ở Thực vật   I. Khái niệm chung   !"#$%&&'()&#&&% *+,"'-./01 &&2&3+45#&5.67.89: 9'-"%&;#<#&=>#&%&%3 #<#&?&>.6.093@&#&"+4#&= AB0 &"%37CB(@ %*C&#3@D%#9E= &+ F&@-$5;#G&( #D%$9D1%3& 3@:%&#9E=&H8%#0?&&+, %-5'()"&( ("C&%2&3I) + J$<&$#&>#&K $"&( ./L&(M@C&#&+F%$" &(<$>9"#)1%#'()9C&-E K1%#3.-+'()&"E#'() N$OK;4'70B'() "N$O1!4 &2&G.8CM=9&E#E(#&93 &+ FM(-L$P9%#"*Q-&R STB#"+ SUB*B?0+ ST#")@-+ SJB-@+ F%$N7-L0OPGB*B?0+F& 3&E&7(-&%$N7-L&O /T6VK9%K*"@- 7.7+W"*2&%D'7(4;+ JXR SWG&(&Y(Z+ S[&T#".+ S\&$']<$.#$(&$>8@(3&+ SF%@9D" 3-^V+ 1 S_=T9#"L3`1)(B=+ 4.4%A9% ](- %3I)+a&DR Sb(-(@M&%06LK#B V(']+ S[BT%$.7D&E&+ Sc.-9T*3(07&1 $+ SF%0()3@B##() =-(M79#0./+ FMK;H%H&Q( $ (3BT&%D9637@-9(& H3@2)"+()(dH(0 #+eB C7%(0 M%37#)"B'&4%@ )(983&E+ J;(M=C&E2&#'']4 *#4C&$fB'&4%&#)88 ('9'&&2&E=?P+  1. Khái niệm về thực vật chuyển gen b().7!$<$$&##g$&SUbh>= B9*"&_FY#&<g$_FY>(7. 2&G+i(3]7."?#j./6&##$+i7 .0$'7)_FYT#437.7?G(##$K #&$&$+4(=#().)&=B9 3(+ J$8'()P;('2&3I)@ 0@(7.'()+F9P8-C&E4L .BE'()+F(-8&(E$9jk& 37(D3I)H54L0G( 3 2&$+ lM&_FY#&($$<-$>2&()"E #CM.7<&g&>+F%".7"E#.7 !$<$$&##g$#&SUb,>+m@-$@ D-90 XR Sa/(-.7K$9"&K* ?6+ SnB( #3@H9(M3@:$1'()H 1(3]0()K"@('()+\  4Z:&!(; 3$$($&+4 "Ho%&!7$';"+ SF%K3@2&'()+JX'!" 0K06L9"#1./@-$+ 2 S'().7!$9##HBLE<.$&>B?0- CB$(0=7;"](']++ Sb8&3BT4LLT2&$CM2& '()(CME3+\M()'().7!$9jk& 4L.B+ S#&-@-$G#B'd%& 37(@+a/(-D3-o9 B"#".B(-'()+ b*2&@--3@:#TT0H7 %#k('C&E&R p_M(8&E<.($>+ pT3BT3<L3o$D(6 3-.0#">+ pF&0#"B]+ pJB-3BT*#AV+ pT!""09*E+ p&B]3@@+  2. Tóm tắt lịch sử phát triển của công nghệ chuyển gen thực vật W6@-$2&'()ZZ90 '3-C& E+i:4#4%9jk&K.-/#Q'0 &2&#k('R S7(3]0Agrobacterium tumefaciens"# -()_FY+aM(3]438'()+b= o2&S#&9(3]"E#S_FY"()1 Agrobacterium(&#=+FTqrst#==4_FY#&<& u>"('()A. tumefaciens4S_FY(d&" &!+FTqrsv 94LP.7!S_FY(&_FY#& (&*303+F&$3"Z&+ _FY#&;(=H#"('()(".7+ @4L*?#w2&A. tumefaciens 9(3BT2&-E#E('()+ 137CB@=4#"#".7 T+WG94 3.7!$R SFTqrsx.7./7.=<#&>8@"'-+i 7."B./$y$?0-7.=+F#$#$$ ##<,zU>K?-<$#$&>_FY"&(7.=+ SFTqrs{#==4.7!$"@B9*3-o+ bT&&P@(-&'()3(+FTqrr| *-( .7!$P"5&&D+ SFTqrsu.7E"+i7.' ()".Z./(K}#g&.E_FY#&+F '.7P@P8#=C&E#G& <qrss>@<qrrt>(#G&~<qrr•>+JATqrsu&(#3 3 @;P#@-$".C&E+b @C&E3#P 3"CM*8&&9 4#€#&(c&($+FTqrrx#==4&.7!$".46 + SFTqrsr3@%P@(-$P9& 3('()&H4B]$ +[7CBP8&3BTf(-B?0(&$ (B3BT.-8'()+ SFTqrrt@(-&.7!$.0'3@9 3BT0+WD9jk&#(-B?0+ S1Tqrrq=&.&$2&'()".7!(Tqrr• #&.5+J;T9#==4=&#3&#8#"B -#.C&E('()(-!"9"0+ F%'()9jk&#((-)"#-+c&3'() .7!$?0-0BE"!"+e  5G&(E/#&f9%'()9K* "#.$&'()B?0N4#-O+ SFTqrrx&€#&(c&( n #D=4.7!$(CB2&9 "&&6+FTqrrs47P9xsD.7!$ (B]"69&+FTqrrr#G&.7!$"&&(u $".7+ e7=Tqrrr47P93Br+ttt*-D 593Bq+v|t#8z•+ J;#)?5( (-69&.7!$@ -+J7Tqrrr-*$D47xt-&+ 9•t‚#@{t‚#)(qƒv-*.@#8bI+F&9ut‚ -*B=8J&&&"D(.7!$+[Brt‚'() .7!$6-oK.-+J=Gj/8bIB ])9•t+ttt#']3&+e 0 /@-$PB87B?0']2&G&+  „„+b4Z.B2&(-$ 1. Một số nguyên tắc sinh học [K&*('-*-$=Gj(0  EB87CM$&R S[@B.7. -*T<$>+ SJ3&9BL3@&('?)2&$ #&+ SJ.7:917.93BT(3BT )$.7($$+ Sb@'()#…"C=7.93BT3&+J=?$?5 (0 R:9*7.93BT.7(+i7 .39&"9?B&R7.7" 3-;" 4 M8493BT33@93BT.7( + S=2&C=7."?6.8#3$1 C&1&2&@(C&+ S7.TB'?)2&_FY#&+\M77&: 9$(7.9$###$@C&Agrobacterium((.Z $KB.o7.$./?-4 ((4+ S[BT?)!62&$($$3@†#-('.- 2&$+ SJ_FY<1(>3?)($$2&7.()2&B.B #P#437!6($$+ SJ_FY<1(>3@17.&7.3&9:8 9"&(+ S39_FY2&(3?)($2#3@#4 37($$17.&7.31@ <$$>+  2. Phản ứng của tế bào với quá trình chuyển gen b**2&$#&_FY#&($$2& 7.()293BT(.-!6*+F7C M.7?B&7.3@"K'w& 3@3^$'.7M*-.7&@+ i0 #'() 393T#B?6"37. 93BT7)'.7+‡0&7.P&3" .79";&.7@C&CM .M+‡0"#4#-#j8.7+ 39(-.7$("in vivo&in vitro#K 393T+ "&B37"(3I)L@+\-.7 $(7.2&@L@&@ &%3B+ 1 )3†C&&P.7/*2&7.'()P  3-':in vitroC&CMC&<M D>&@+JD.06&@"M17 ."9&#%.)w7)'.7(93BT %.7:<3@9*3B>+  3. Các bước cơ bản của chuyển gen 13&3&/*-$9'- #(3]0Agrobacterium tumefaciensM3&E/ Agrobacterium9$(0BD+F&937CB' 70$./Agrobacterium3@'-"4A <#=>(M7#3I)$3P"9#3I 5 )$'7.Z$./(<..&$$ƒ$$>(4 <ˆ$>?-<$#$&>#&.$-<$#$$> 4<#&>$C&0<##$.$>+++e7&B7 ($$43I)./A. tumefaciensP@B8 AK.-##G&+[I)843I)=(E( $8'()+ lM$"'-C&.&R S‰6$#4C&7*=C&+ S,#)$<,JnK#E1(-_FYK1(-$ _FY>+ SUZ$(($.-<$?$($>.7+ Sa7(E. coli+ S7_FY#&+ Sa7(@K7.'()./3 &P34+ SJE#E.74@E#E+ S.7+ S,*?)$<,JnKc$.#>( L.-2&G<F$.#Š$$.#zW„cYK- in vivo3+++>+ F4#-'-'.7#7.'()4#f@K :+ JB8#02&'7)_FY8=#()#7.+b #07.'()&$y$(%  3-*"&9&7.=7.=7)_FY9 w+JX?-87."K8 ?-Z?-9#?0-%#…84 7.%_FY9(.47.+c&3.7& %$y$B(7.7." 4+J7..7"@04@*" ;(03**84:+c&9./ *$$,Jnc$.#F$.#"'- M&*?%.7!$+ a4.7Agrobacterium K?--&9 &3A"&_FY(7.+ ,L0#(4R($0o&9& _FY'7(7.&.7+,= 4:"87.()&&P7. '()+,L&#.Z(7.(<ˆ$#$> ./(K}#g&".&.E.8_FY+,"E# E("@8 #7.3&+ iS'()$B];3@B#7. .7#.7+,=#'()"w 6 ./@0@7.+4#=A(# o3AK(393T+17..70&9 &$9…7.&_FY#&(7 7-&&38&(+  „„„+J 4L('#k(''()$ 1. Các hươ ́ ng nghiên cứu  ‹ TC&& Œ & Œ .4 Œ & • $ Ž  • ( • & ‹  Œ  Œ 4 •  4 Œ .@ • +‡4 • && Œ  • • Œ 4 • @4 • $&.T Œ &(& • (4 • & Ž 4 •  K @ Œ #& • @ • 96 • & Œ @ •  Ž & •  4 Œ .& • (& •  •  Ž +(& •  •  • T • .4 • < • # Œ &@(& • .@>& Œ & Œ .4 Œ & • $. •  Œ & • . Ž $$+b@ • @ Œ & Œ @ •  C& • 3 • 4 Œ  •  Ž  •  Ž & •  Ž & Œ  Œ && Œ  4 Ž 4 • A• Œ  •  Œ  Œ + J@4 • 4 •  • ( • #& • . Œ T • C4 Œ  • +b@ • @ Œ @ •  C& • & ‹  • .4 Œ & • $‘K;@ • (& • ( Œ 4 • 3 ‹  • (‹& • @ • & •   Œ &1. • & Ž C4 Œ +e4 Ž  Œ 34 Œ C& Ž  • & Ž &@ Ž  •  •  &@ • & • (3& Œ #& • & Œ 4 • (& • & •  • & Œ $&& Œ • Œ & • & $<#$&>+b@ • 4 • 3@4 Ž C4#& • ( Œ 4 •  •  Œ  Ž &?& ‹ @ • (& •  • .& Œ & Œ @ • ? Œ 4 Œ @ • & Œ & Ž  Ž  Œ @ • @ Œ  • @- _FY!"<_FY$.&$#>&#& • +‡4 • &@4 •  $& • C&@C&& Œ C ‹ & •  •  Ž && Œ C&C@ Œ 4 Œ #& • • • n3$g$##$€&<b ‹ >(& • ( Œ 4 • & • & Ž # • 4 • 9#& •  • B?& Œ  •  Œ @ Œ  Œ 4 Ž 4 Ž & Œ # • • Œ @4 • .4 Œ  & • $&#& • 4 Œ & Œ  Œ && Œ 4 Ž + J.4 Œ & • $ • 4 • (& • Tqrsv+e4 • & • $ Œ  • ?$ Œ  T •  Œ • Ž & • 4& Œ @ •  Ž &@4 • _FY& Œ @ Ž  • (& •  •  4 Œ .& • & ‹  Œ • Œ  Œ 4 • & Œ & • & • @ Œ  • ( • +\4 • # • & •  Œ   Ž  • & Œ @ •  •  • @4 • _FY& Œ @ Ž  •  Œ 4 Ž  Œ 4 @ • & • 4 Œ @4 • (& •  • 4 • ( •  Œ 4 Ž  Ž @ •   Ž 34 Œ  Ž & Ž & Œ  Œ @4 • #‹& Œ  Œ && Œ 4 Ž + c&#4L*@-$8' ()+  q+q+JD$30.- F0.-#%D0K0#8-9 ]&+J$y$#9&=*2&(o7.0(’Sqv #&##&"Gj+[$&$(#PT* 30+c'.-D2&B&$&$(#&&$# #9*30&9$#)+ '&*30Fusarium &X&3"B& $94+,$L7.$<.&#.$Sn„,>A.-* 30+J#*300&3"&D $n„,(&$+  7 q+•+JD$3(3].- e(.-(3]4L./@-$:.Z =+\ .B9.&R S_;$P9&$y$#9&7.(3]+JX$ #y$1D7.()K1'3] x <.&$&$ x >&( #(3&+J$.-*#y$(7.93B TH1(3]Erwina carotovora0+ SU$P9&αSS$"&&#AH1& "(3]Pseudomonas syringae+ SJ$B?0$#B2&(3]#9 L&“+ U$27#$B?0#$y$22&(3]()(@- 9&2&G+  q+v+JD$3(.- J(&%-3=7D#'( "4(7+,273ZM4#3& *3?01.-+JXM'9D 1(".-$0*3((' ()+‡'&484L( 'w<#&>&?w <g$>8'()38=(2(“&BL.B(-#' w7$(;#(K(#4C&=A+  q+x+JD$3@; c9&0H1.E@;(1&Z (1&?07@ +JD.@@(3&$&"B?0 .-2&Bacillus thuringensis <a>&*3(@;# &S <$}$>+\3]B. thuringensis !"$ δ S$? "P9&.8$Cry+[@;T(.?.6LP 3 2&@;+J#437&$$ K7..@##…#@(;#7 @;+ q+{+JD$B7$ ‡#"$(=&&&!0 '] '()+F$M&&3@&7B"7); LT(M(()3@'!""+eK.-LT& G27#)(@B.!&&"B?0./ #4$#$$$$$(&+#& 3@=7B.!&&$L()+, L93BT#H$8)K@$P 9&$%&&+ F&P&$P9&#$L&&&9# ~&.0()#(*.-8+[7CB#T qtt‚#"$+‡";@1TE#" u‚(B#"#@Ts‚(1@./#.M+@ 8 G]4L&$(.-8#o/B7 ./&&3@&78o+  q+|+JD$B?0%#$ '&(-B?0$'()w$ 1@'()#393T(7#&+\M()&(E( "-.8n&3(<qrrr>+F%$P9& $"Z($(B.B$:"!"8w+ 7$$9-*-B.B9"() ((6*?67.+"K.-$"() (#0<$#&&$#Rzn>+ ,$(zn9"B&.4(:8(;w(M$: K-(;+F&;6$ w(("#j+ b(*M2&LRF&P&"&# #$…#93BTB?0&#. “(K+7-&1'#&&#4.-"3 D&#(#"&<qv‚!$2&#>(90B K*2&3HB1.&+ &&#%$"7?016CB2&Thaumatococus danielle9E0q+ttt#=&&$+F&P@(- $P9&&&<&&„„>(3& 3&9#w2 E+[7CB8&(E0#( TCBE+  q+u+JD$&*.0' J&T0&-& "D1#&C&C ME#E3Z3$+J97#&&(M#37CB2&CM#& ?&+i%'0@3&&0@#&# .o.Z<&'>/-"'0+ 4@M-PL"D$rolC2& A. tumefaciens($J&b\v{c<&#g#}$&(R(.-3B 8GS#>(#(P"$.0+[7CB& "4L(4%#3+  q+s+'().7!$B?0&.577 FG&.7D027( &.577#=( 4BB&.63-('&T8#BB3& A&8 +_()(-4LB?0& .5779 T#(-D0&7+ U=4L2&eEa#<Y>P@.( (-B ?0&…&.53@B&#$$#(#"#8'() .)&+\-B?0&#=778Arabidopsis thaliana0 9 '()$98D0&.5C&E; TG&:)"1+ F&AP@3I)$( Arabidopsis thaliana     &    &  .5  7  7  3    &&  &  ( $&$&$&+  q+r+,-&3$E#E \-&3$33K6-o $##*2&@G(##jB@- + J3&E[&E'()•$<e>P? '-&3$(-?6D.7!$3@ (&3$ ./.-'&4$ dao1$P9&_&&?&$<_YYh>+_YYh##0C M9&?9&2&P_S&&(LE#E '&4L*2&_S&&3&('&!2&G ('()+ bK;4LH("'-4Arabidopsis thaliana &8/E#Ef9 #@-C&E3+  q+qtW0@w J;”e$<Ub>PG#"$#$1&4 DJ&#g&+e#-=44'6&( #Ub@w+ c$#$#49&E('()7#"2& GC&0+e0&(;2&.&J&#g&" 4(H&&$#$975+[.4K0 $#$f* + J;”e<Brassica juncea>(93BT3(0$#$C& w+4$(<eEJ&#g&>PG]43BT42& ;./.!$$y$9$#$+[7CB##'()Ub 90$#$&0xv#=(;”e&(G "x{&3D+ J-'6&94P"7])B.B3@ 9E2&;”e88?C&+‡&;UbA "&3G?0-+b;$f";#LT .H7$#$.%&T+ ‡-&(-?#j0@w(d&*@27#0(@ 983K&0+JB& 35#B0#" 0+\-'()#.o0@w3o0*359 0 T+JX?:l<Pteris vittata>P" 10 [...]... tựu trong lĩnh vực tạo thực vật chuyển gen Nói chung, hầ u hế t các loài thực vâ ̣t đề u có thể biế n na ̣p đươ ̣c gen Thông thường, hiêu quả biế n na ̣p gen khác nhau tùy thuô ̣c vào từng loa ̣i cây trồ ng, và di ̃ nhiên quá trinh ̣ ̀ biế n na ̣p gen vẫn còn bi ̣ha ̣n chế ở nhiề u loài Ở đây chỉ giới thiệu các kế t quả biế n na ̣p gen thành công ở các giố ng cây... gắ ng đầ u tiên ở cây đâ ̣u tương biế n na ̣p gen tâ ̣p trung ở viêc tái sinh cây ̣ từ protoplast và nuôi cấ y dich huyề n phù phát sinh phôi Mă ̣c dù có những thành công ̣ ban đầ u, tiế n triể n của công viêc này vẫn còn châ ̣m và viê ̣c thu hồ i các cây chuyển gen ̣ vẫn đang còn gă ̣p nhiề u khó khăn Công nghê ̣ chuyển gen ở đâ ̣u tương đã có triể n vo ̣ng hơn nhờ... biến đổi gen trên phạm vi toàn cầu 3.1 Tiềm năng đóng góp của cây trồng biến đổi gen Lý do thuyết phục nhất đối với công nghệ sinh học mà cụ thể là cây trồng biến đổi gen đó là khả năng đóng góp của chúng trong các lĩnh vực sau: - Nâng cao sản lượng cây trồng và do vậy góp phần đảm bảo an ninh lương thực, thức ăn gia súc và chất xơ trên toàn cầu - Bảo toàn sự đa dạng sinh học do đây là một công nghệ ít... cây GM ở nam Bán cầu như Ấn Độ, Brazil đã tăng diện tích trồng bông Bt và đậu tương chống chịu thuốc diệt cỏ Một số nước như Uruguay cũng đã chuẩn y các sản phẩm mới như ngô GM, loại ngô này cũng đã được triển khai trồng ở các nước khác Các sản phẩm chuyển gen mang đặc tính mới góp phần tạo ra sự tăng trưởng ổn định, bao gồm gen Bt (cry1Ac và cry1Ab) ở bông và hai đặc tính mới được đưa vào ngô ở Bắc... http://www.biotechvn.com Gen khởi động cho quá trình phiên mã Gen kết thúc quá trình phiên mã Binary vector: vector hai nguồn, là vector trước hết được lắp ghép vào trong tế bào E coli sau đó chuyển toàn bộ vào tế bào Agrobacterium bằng phương thức giao phối bộ ba (triparental matting) để nó tự nhân lên và tồn tại trong Agrobacterium ACCELL Technology: công nghệ phân phối gen dựa trên cơ sở thay đổi cường... đỏ được biến đổi gen kháng virus đặc biệt là virus khảm dưa hấu (WMV) và virus khảm vàng zucchini (ZYMV)  Đu đủ Đu đủ là một loại cây trồng quan trọng ở khu vực Đông Nam Á, được dùng làm thức ăn phổ biến trong các hộ nông dân sản xuất nhỏ và gia đình của họ Hiện nay, giống đu đủ chuyển gen kháng virus đã được phát triển ở các nước thuộc khu vực Đông Nam Á 15 Hình 5.2 : Ðu đủ chuyển gen kháng virus... chuẩn y trồng đậu tương biến đổi gen ở Brazil trong vụ 2003/2004, diện tích trồng đậu tương biến đổi gen trên toàn cầu dự kiến sẽ có mức tăng trưởng cao mới trong thời gian tới Năm 2003, ba nước đông dân nhất ở châu Á là Trung Quốc, Ấn Độ và Indonesia (tổng dân số là 2,5 tỷ người và GDP của cả ba nước là trên 1,5 nghìn tỷ đôla), ba nền kinh tế lớn ở châu Mỹ La-tinh là Argentine, Brazil và Mexico (dân... hè Cà chua được biến đổi gen mang các tính trạng như khả năng chịu thuốc diệt cỏ, kháng vật ký sinh và làm chậm quá trình chín của quả 14 Hình 5.1: Cà chua chuyển gen kháng vật ký sinh (bên phải) và cà chua đối chứng (bên trái)  Cây bí đỏ Bí đỏ mùa hè là một loại quả mềm và hợp với khí hậu ấm áp, được trồng ở nhiều nơi trên thế giới Bí đỏ mùa hè khác bí đỏ mùa thu và mùa đông ở chỗ nó được chọn thu... na ̣p gen đô ̣c lâ ̣p/phôi)  Cây lúa Chuyển gen ở cây lúa đang được tập trung vào tính trạng chống chịu thuốc diệt cỏ và sản xuất vitamin A Kế t quả tái sinh của cây lúa biế n na ̣p gen bằ ng xung điên hoă ̣c PEG thông qua ̣ nuôi cấ y protoplast đươ ̣c thông báo lầ n đầ u tiên cách đây khoảng 10 năm Các nghiên cứu sau đó cũng đã sử du ̣ng hai kỹ thuâ ̣t này để biế n na ̣p gen. .. đất Nhưng dùng cây chuyển gen có thể giúp tăng tốc tiến trình dọn ô nhiễm này Tuy nhiên, khả năng cây GM sẽ lai với các loại hoa màu khác là một điều đáng lo ngại Theo Rugh (Đại học Michigan) nếu chuyển một gen hấp thụ nhiều kim loại vào cây dùng để xử lý ô nhiễm, thì chúng ta phải đảm bảo rằng gen đó không xâm nhập vào hoa màu Nếu không, hoa màu cũng sẽ hút nhiều kim loại, ảnh hưởng tới sức khỏe người . Công nghệ chuyển gen ở Thực vật   I. Khái niệm chung . p&B]3@@+  2. Tóm tắt lịch sử phát triển của công nghệ chuyển gen thực vật W6@-$2&'()ZZ90