II. Túm lược cỏc xu hướng
Cụng nghệ sinh học trong nụng, lõm, thủy sản
4.1.2. Cụng nghệ cung cấp gen
Một trong những thỏch thức kỹ thuật lớn nhất cần khắc phục để việc biến đổi đa gen phức tạp thành cụng ở cõy trồng, đú là cung cấp gen cú hiệu quả và sau đú biểu hiện được những đặc điểm mới cần thiết một cỏch tin cậy. Việc tạo ra 2 đặc tớnh mới trở lờn cho cõy trồng được gọi là “chồng” đặc tớnh (Trait Stacking).
Trước đõy, để kết hợp một số gen với nhau đũi hỏi phải thực hiện nhiều năm bằng quỏ trỡnh gõy giống chộo (Cross-Breeding). Việc phỏt minh ra cỏc phương phỏp cung cấp để biến đổi gen thực vật từ thập kỷ 80 tới nay đó đẩy nhanh quỏ trỡnh này. Cỏc phương phỏp cung cấp bao gồm vectơ vi khuẩn, tổng hợp chất nguyờn sinh tiờm và đạn sinh học (Bioballistics). Tuy nhiờn, những cụng nghệ này là những dụng cụ cú cụng hiệu tương đối kộm, vỡ thế đến nay vẫn chưa được sử dụng rộng rói để tạo ra cỏc đặc tớnh đa gen phức tạp. Tuy vậy, việc phỏt triển được giống “lỳa vàng”, cú chứa 3
gen để sản xuất vitamin A đó chứng tỏ rằng những cải biến đa gen đó cú khả năng đạt được.
Một trong những cụng nghệ chồng đặc tớnh hứa hẹn đang được phỏt triển là cụng nghệ nhiễm sắc thể nhõn tạo. Được phỏt triển bởi trường Đại học Chicago, cụng nghệ này hứa hẹn sẽ tạo khả năng xếp chồng nhiều gen trong một sự kiện đơn nhất mà quan trọng hơn cả là khụng động chạm gỡ đến hệ gen của cõy trồng. Nhiễm sắc thể nhõn tạo đó được cỏc cõy trồng chấp nhận ngay ở trong phũng thớ nghiệm và đó tạo ra cơ sở ổn định để cỏc gen được tạo ra cú thể sản xuất protein tỏc động vào đặc tớnh cõy trồng. Nhúm nghiờn cứu ở đại học Chicago đó tạo ra nhiễm sắc thể nhõn tạo cho cải dầu, bắp cải, đậu tương, cà chua và ngụ. Cụng nghệ này hiện đang được thử nghiệm tại thực địa.
Một cụng nghệ mũi nhọn nữa là biến đổi lục lạp. ở cụng nghệ này, cỏc gen được đưa vào chỉ thực hiện chức năng ở bờn trong lục lạp (là nơi diễn ra quỏ trỡnh quang hợp). Cụng nghệ này cú một số ưu điểm như sau:
Xột theo quan điểm mụi trường, ở một số loài, lục lạp chỉ được di truyền theo mẹ, bởi vậy chỳng khụng cú mặt trong phấn hoa và khụng thể truyền sang cỏc cõy trồng thụng thường. Do đú, biến đổi lục lạp cú thể cung cấp phương tiện để kiểm soỏt sự lan truyền của vật liệu GM.
Biến đổi lục lạp cũng tăng cường sản xuất protein trong tế bào, do vậy cụng nghệ này cú tiềm năng cho cỏc ứng dụng điều chế dược phẩm ở thực vật.
Hiện cỏc thử nghiệm thực địa đối với biến đổi lục lạp chỳ trọng đến việc sản xuất cỏc dược phẩm trong cõy thuốc lỏ. Xột về tiềm năng, cụng nghệ này cú thể được dựng để giảm bớt nguy cơ thực phẩm chộo. Tuy nhiờn, do cú nhiều lục lạp trong mỗi tế bào nờn cần nghiờn cứu để nõng cao hiệu suất biến đổi.