Khoa học đã chứng minh rằng công nghệ biến đổi gen có khả năng nâng cao năng suất cây trồng, giảm chi phí phòng trừ sâu bệnh, tạo ra những giống cây thích ứng với nhiều vùng sinh thái khắc nghiệt... Những thành tựu này có ý nghĩa rất quan trọng không chỉ đối với Việt Nam mà trên toàn cầu, đặc biệt khi dân số thế giới ngày càng tăng cùng nguồn tài nguyên thiên nhiên bị giảm sút.
Hiện nay, phần lớn những nghiên cứu về cây trồng biến đổi gen (GMC) đều đ- ợc tiến hành ở các nớc phát triển, chủ yếu là ở Bắc Mỹ và Tây âu. Tại các nớc công nghịêp, các công ty công nghệ sinh học đã đi đầu trong việc ứng dụng kỹ thuật biến đổi gen vào cây trồng nông nghiệp. Đó là các công ty: Aventis, Dow AgroSciences, DuPont/Pioneer, Monsanto và Syngenta. Tuy nhiên, gần đây, nhiều nớc đang phát triển cũng đang bắt đầu những nghiên cứu về công nghệ gen.
Thử nghiệm ngoài đồng ruộng đầu tiên là cây thuốc lá biến đổi gen kháng thuốc diệt cỏ, đợc tiến hành ở Mỹ và Pháp năm 1986. Trong giai đoạn 1986-1997, bắt đầu thời điểm thơng mại hoá cây trồng biến đổi gen, trên toàn cầu có tới 25000 thử nghiệm
trên đồng ruộng đối với các cây GMC. Các thử nghiệm này tập trung vào 10 loại tính trạng trên đối tợng là 60 loại cây trồng. Trong thời kỳ này, những loại cây biến đổi gen đợc thử nghiệm là: Ngô, cà chua, đậu tơng, cải dầu, khoai tây và bông với các đặc tính đợc quan tâm nhất nh kháng thuốc diệt cỏ, kháng sâu và kháng virus. Cây chuyển gen đầu tiên đợc thơng mại hoá trên thị trờng Mỹ là cà chua chuyển gen FlavorSaver mang gen chín chậm (năm 1994). Một số mốc quan trọng trong sự phát triển của kỹ thuật chuyển gen ở thực vật đợc tóm tắt trong bảng 6.
Bảng 6. Một số mốc quan trọng trong sự phát triển của kỹ thuật chuyển gen ở thực vật
Năm Thành tựu quan trọng
1980 Lần đầu tiên chuyển DNA của vi khuẩn vào cây nhờ A. tumefaciens
1983 Tạo các gen chỉ thị chọn lọc, thiết kế lại Ti plasmid 1984 Biến nạp vào tế bào trần
1985 Tạo giống kháng thuốc diệt cỏ
1986 Tạo giống kháng virus, đa cây chuyển gen ra thử nghiệm đồng ruộng 1987 Chuyển gen kháng côn trùng nhờ súng bắn gen
1988 Tạo giống cà chua điều khiển đợc quá trình chín 1990 Chuyển gen bất dục đực vào ngô bằng súng bắn gen
1994 Sản phẩm chuyển gen đầu tiên đợc thơng mại hoá: giống cà chua Flavor Saver 1998 Lần đầu tiên chuyển thành công đồng thời 10 gen vào một cây. Toàn cầu có 48
giống cây chuyển gen đợc phép thơng mại hoá (trong đó Mỹ có 35 giống) 1999 Tạo giống lúa chuyển gen có giá trị dinh dỡng cao (Lúa vàng)
2005 Tạo giống ngô có hàm lợng lysin cao
Từ thời điểm 1996, diện tích GMC thơng mại bắt đầu tăng liên tục và ổn định. Trong vòng 10 năm qua (1996-2005), diện tích trồng cây GMC đã tăng hơn 50 lần, với tổng diện tích trên toàn cầu khoảng 475 triệu ha, và đạt mức kỷ lục vào năm 2005 với diện tích trồng hơn 90 triệu ha. Theo báo cáo của cơ quan quốc tế về các ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp (ISAAA), năm 2005 đợc đánh giá là năm có thành tích phát triển vợt bậc – diện tích trồng cây GMC tăng mạnh, số nớc trồng cây GMC tăng từ 17 nớc trong năm 2004 lên 21 nớc vào năm 2005, bao gồm 11 nớc đang phát triển và 10 nớc công nghiệp (bảng 7).
Bảng 7. Diện tích trồng cây GMO trên thế giới năm 2005 (James, 2005)
TT Nớc Diện tích trồng (triệu ha) Loại cây trồng GMC
1 Mỹ 49,8 Đậu tơng, Ngô, Bông, Cải dầu, bí, đu đủ
2 Argentina 17,1 Đậu tơng, Ngô, bông
3 Braxin 9,4 Đậu tơng
4 Canada 5,8 Cải dầu, Đậu tơng, Ngô
5 Trung quốc 3,3 Bông
6 Paraguay 1,8 Đậu tơng
7 ấn Độ 1,3 Bông
8 Nam Phi 0,5 Ngô, Đậu tơng, bông
9 Uruguay 0,3 Đậu tơng, Ngô
10 úc 0,3 Bông
12 Rumani 0,1 Đậu tơng
13 Phillippin 0,1 Ngô
14 Tây Ban Nha 0,1 Ngô
15 Colombia <0,1 Bông
16 Iran <0,1 Lúa
17 Honduras <0,1 Ngô
18 Bồ Đào Nha <0,1 Ngô
19 Đức <0,1 Ngô
20 Pháp <0,1 Ngô
21 CH Séc <0,1 Ngô
Năm 2005, Mỹ là nớc có diện tích trồng cây chuyển gen lớn nhất thế giới, đạt 49,8 triệu ha, chiếm 55% diện tích trồng cây chuyển gen trên toàn cầu. Trong số đó, khoảng 20% là các cây chuyển gen mang hai hoặc ba gen, các cây ngô chuyển gen mang 3 gen lần đầu tiên đã xuất hiện ở Mỹ. Brazil là nớc có diện tích cây chuyển gen tăng mạnh nhất (9,4 triệu ha vào năm 2005). Các cây chuyển gen mang từ hai gen trở lên đã đợc triển khai ở Canada, úc, Mexico, Nam Phi, đang là xu hớng quan trọng và sẽ ngày càng tăng trong tơng lai. Trong các loại cây trồng chuyển gen, ngô là loại cây trồng chuyển gen có diện tích gieo trồng lớn thứ hai (21,2 triệu ha, chiếm 24%) sau đậu tơng (54,4 triệu ha), chiếm 60% diện tích trồng cây chuyển gen trên toàn cầu.
Diện tích trồng cây bông chuyển gen Bt đã tăng rất mạnh ở ấn Độ. Trong năm 2006, đạt 3,28 triệu ha, chiếm 38% diện tích đất trồng bông của cả nớc. ấn Độ sẽ trồng 59 giống bông Bt lai ở 3 khuvực trồng bông chính. Hiện có 121 giống bông Bt lai đang đợc thử nghiệm trên đồng ruộng và sẽ đợc đa vào thị trờng vào năm 2007 (http://pib.nic.in/release/release.asp?relid=18683).