Vai Trò Của Công Nghệ Sinh Học Với Sự Phát Triển Của Nền Nông Nghiệp Thế Giới.doc

BÀI TẬP MÔN NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA
CHỦ NGHĨA MÁC –LÊ NIN
Vai Trò Của Công Nghệ Sinh Học Với Sự Phát Triển
Của Nền Nông Nghiệp Thế Giới
* Khái niệm công nghệ sinh học:Thuật ngữ Công nghệ sinh học bao gồm
hai vế: Công nghệ và sinh học. Trong đó, công nghệ được hiểu theo ba khía
cạnh: Thứ nhất là công nghệ lên men; thứ hai là công nghệ gen hay kỹ thuật
di truyền; và thứ ba là phạm trù sản xuất có sự gắn kết chặt chẽ từ nghiên cứu
cơ bản đến tạo ra thương phẩm. Và còn lại, sinh học bao gồm hai khía cạnh:
Thứ nhất là quá trình sinh học và thứ hai là sự giới hạn ở mức nhóm tế bào, tế
bào và dưới tế bào. Vì vậy, công nghệ sinh học có thể được hiểu đơn giản là
công nghệ sử dụng các quá trình sinh học của các tế bào sinh vật (vi sinh,
động vật và thực vật) để tạo ra thương phẩm phục vụ cho đời sống con người
* Vai trò của công nghệ sinh học trong nông nghiệp: công nghệ sinh học
đã và đang từng bước thay đổi nền nông nghiệp của toàn thế giới từ nền nông
nghiệp kém hiệu quả,lạc hậu sang nền nông nghiệp tiên tiến thông qua việc
nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng,vật nuôi,nâng cao hiệu quả nông
nghiệp để tăng thu nhập cho lao động nông nghiệp và bảo đảm an ninh lương
thực cho sự phát triển của thế giới.
Trong nông nghiệp công nghệ sinh học tập trung vào những lĩnh vực
chính như chuyển đổi gen mang những tính trạng tốt vào giống cây trồng mà
phương pháp chọn giống truyền thống không tạo ra được; tạo giống đồng hợp
tử thông qua nuôi cấy túi phấn; ứng dụng kỹ thuật tái tổ hợp DNA; ứng dụng
chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng; phân tích đa dạng di truyền, tạo ra
những chế phẩm sinh học trong bảo vệ cây trồng, vật nuôi (thí dụ, vac-xin,
1
thuốc bảo vệ thực vật, KIT chẩn đoán nhanh dịch bệnh, sinh khối lên men vi
sinh giàu đạm, giàu vitamin,...), công nghệ chế biến nông sản nhờ vi sinh vật
và enzyme, xử lý môi trường thông qua công nghệ phân hủy rác thải và chất ô
nhiễm
*Trong lĩnh vực trồng trọt: công nghệ sinh học tạo ra những giống cây

trồng với:
-Khả năng kháng sâu bệnh: Thay vì phun thuốc trừ sâu gây ô nhiễm môi
trường ngày nay nhờ công nghệ sinh học các cây trồng được cấy các gien cần
thiết để tự bảo vệ mình chống lại sâu bệnh như: Viện lúa ĐBSCL sử dụng
STS và SSR marker đánh dấu gen Bph-10 định vị trên nhiễm sắc thể 12, điều
khiển tính kháng rầy nâu (BPH 2+). di truyền gen Pi-15, Pi-36, và Pi-37 định
vị trên nhiễm sắc thể số 9, 8 và 1, theo thứ tự, điều khiển tính kháng bệnh đạo
ôn ở lúa.Giống cây trồng kháng sâu bằng chuyển nạp gen Bt.Các nhà KH từ
ĐH Tokyo, Gifu và Viẹn khoa học CNSH nông nghiệp Nhật bản đã phát triển
được một giống lúa chuyển gen có hàm lượng vắc xin antihelminthic đáng kể.
Giống lúa chuyển gen biểu hiện As16 một antigen bảo vệ chống lại sâu
Ascaris suum được hợp nhất với CTB (cholera toxin B subunit). Sâu Ascaris
suum là một loại giun tròn đường ruột gây ảnh hưởng cho cả người và động
vật và việc lây nhiễm lan rộng ở nhiều vùng trên thế giới. Viện Nghiên cứu và
phát triển nông nghiệp Malaysia đã nghiên cứu thành công lúa kháng vi rút
tungro, đu đủ kháng vi rút gây bệnh đốm lá. Nhiều cây trồng khác như dứa
cũng đang được lai tạo để kháng bệnh nhân đen, chuối và đu đủ để kéo dài
thời gian chín, và ớt kháng vi rút… Giống đu đủ kháng bệnh vi-rút đã được
khuyến cáo trở thành giống thương mại hóa ở Trung Quốc, từ quý 4 năm
2006.
-Năng suất và chất lượng cao: Tiến sĩ Norman Borlaug, khi nhận Giải
thưởng Nobel năm 1970, đã nhận xét “loài người phí mất 10 nghìn năm chọn
tạo giống mới có được một nền sản xuất nông nghiệp ổn định cho 5 tỷ tấn
2
lương thực mỗi năm. Ngày nay, với công nghệ thao tác gen, người ta chỉ cần
20 năm để tăng gấp đôi sản lượng lương thực với chất lượng cao hơn rất
nhiều”.
Việc ứng dụng công nghệ sinh học vào trồng trọt làm tăng sản lượng từ
5%-50%.
+Ở Việt Nam từ năm 2001 đến năm 2005: LÚA: DT gieo trồng lúa

giảm 340.000 ha trong 5 năm, nhưng sản lượng thóc tăng trung bình
700 nghìn tấn / năm, năng suất trung bình 4,89 t/ha.
NGÔ: DT gieo trồng 2,16 MT (2001), tăng lên 3,75 MT (2005), với tốc độ
tăng trưởng 14,7% mỗi năm. Sản lượng đạt 318.000 t/năm. Năng suất 2,96
t/ha (2001) tăng lên 3,60 t /ha (2005)
RAU: Diện tích gieo trồng 514.600 ha (2001) - 605.900 ha (2005). Năng
suất đạt 12,29 tấn /ha (2001) và 14,16 tấn/ha (2005)
Giống cây trồng biotech(cây trồng chuyển gen)đã góp phần làm gia tăng
khả năng sản xuất lương thực: 141 triệu tấn trong 12 năm (1996 – 2007).
+Ở Trung Quốc việc lai tạo lúa đã làm cho giống cây trồng được đổi mới
tới 4 - 5 lần, mỗi lần đổi mới, sản lượng tăng lên 10-30%. Chỉ riêng việc trồng
giống lúa lai đã làm tăng được 350 triệu tấn lúa gạo.
Năm 2008 một trang trại ở Trung Quốc đã giới thiệu ra thị trường những
sản phẩm công nghệ sinh học có năng suất siêu lớn: những quả bí ngô nặng
hơn một tạ, bí đao dài hơn một mét…
Do áp dụng công nghệ sinh học nên ngành trồng trọt và chăn nuôi ở châu
Phi có mức tăng 3-4%/năm, bình quân thu nhập đầu người tăng gần 3 lần, số
trẻ em suy dinh dưỡng giảm 40%.
Công nghệ sinh học còn giúp nâng cao chất lượng của nông sản thông
qua việc cấy các gen vào cây trồng để có được tính trạng mong muốn
như:tăng hàm lượng protein,các vitamin,và các nguyên tố vi lượng:sắt,can xi,
3
… “Lúa vàng - Một thế hệ mới” do Rhian Howells và ctv. thuộc tổ chức
Syngenta phát triển sau kết quả nghiên cứu nổi tiếng của Ingor Potrykus.
Chiến lược“biofortification” phải được xem xét một cách đầy đủ về trách
nhiệm của chính phủ ở các nước đang phát triển. Có 100-200 triệu trẻ em hiện
đang bị thiếu vitamin A. Giống lúa giàu beta-caroten đã được tạo ra thành
công ở Việt Nam, Thái Lan, Philippines, Ấn Độ, Trung Quốc,... thông qua
phương pháp chuyển nạp gen mục tiêu của một loài vi sinh vật. Đó là một
tiềm năng rất lớn vẫn còn đang chờ các quyết định của chính phủ. Dự kiến

đến cuối 2006 sẽ phát triển ở Trung Quốc và các nước còn lại trong dự án.
Nhóm nghiên cứu “HarvesPlus Rice Crop” và “Humanitarian Board” đã
hoạch định chương trình cho 2006-2010, tập trung nội dung lúa vàng và lúa
giàu sắt, giàu dinh dưỡng vi lượng.
Jianmin Wan và ctv., CAAS, Trung Quốc, công bố kết qủa nghiên cứu
phẩm chất hạt thông qua việc thiết lập bản đồ QTL. Có tất cả 143 QTL ảnh
hưởng đến 19 tính trạng phẩm chất hạt. Trong đó có những tính trạng quan
trọng như amylose, độ bạc bụng, hàm lượng protein, độ mềm cơm khi nấu
chín Lúa lai cũng được nghiên cứu rất chi tiết về cải tiến phẩm chất hạt. Sam
Sun, ĐH Hồng Kông,nghiên cứu LRP, protein giàu leucine của đậu rồng,
dòng hóa gen này và chuyển vào lúa lai, bên cạnh việc cải tiến hàm lượng
amylose. Tác giả đã dòng hóa phân tử mRNA và thiết lập bộ sưu tập EST cho
hạt lúa lai và thực hiện “profiling” biểu thị sự thể hiện của 44 gen điều khiển
tính trạng tinh bột, protein, tổng hợp và biến dưỡng lysine trong qúa trình
hình thành hạt thóc của cây lúa.Các nhà khoa học Ấn Độ đang nghiên cứu và
phát triển một giống khoai tây có hàm lượng protein cao hơn. Cây trồng cũng
có thể nên những vaccin ăn được, đem lại những loại thuốc với chi phí sản
xuất thấp…
4
Như vậy từng bước nâng cao đời sống của con người đặc biệt là những
người có thu nhập thấp không có điều kiện tiếp cận với các loai khoáng chất
này thường xuyên.
-Khả năng chống chịu với các điều kiện tự nhiên khắc nghiệt: hạn
hán,ngập mặn,ngập úng…như: Giống bắp chống chịu hạn được hi vọng sẽ ra
đời vào năm 2012 tại Hoa Kỳ, và năm 2017 tại Sub Sahara Africa.
giống lúa của Viện giống cây trồng vật nuôi TƯ là DR1và DR2 được chọn tạo
bằng công nghệ tế bào thực vật, có khả năng chịu lạnh, chịu hạn được trồng ở
18 tỉnh, thành miền Bắc với diện tích trên 20 000 ha…Nhờ đó mở rộng được
diện tích gieo trồng ở những vùng đất ma trước đây bỏ hoang như:đầm lầy,sa
mạc, các vùng đất ngập mặn…

-Khả năng rút ngắn thời gian sinh trưởng:thời gian sinh trưởng của cây
trồng đã được rút ngắn đáng kể trong những năm gân đây nhờ công nghệ sinh
học như:thời gian sinh trưởng của cây lúa trước đây là hơn 100 ngày thì ngày
nay đã giảm xuống chưa đầy 90 ngày…
-Nhờ có công nghệ sinh học mà chỉ trong một thời gian ngắn có thể tạo
ra hàng triệu cây giống với những phẩm chất tốt nhất và sạch bệnh phục vụ
cho trồng trọt điều ma trươc đây con người không thể lam được.
-Công nghệ sinh học còn giúp tăng giá trị của sản phẩm trồng trọt:
+Công nghệ kéo dài thơi gian ở giai đoạn sắp chín của củ,quả như: cà
chua,…nhờ loại bỏ gen gây chín nhanh giúp tăng thời hạn bảo quản, sử dụng
sản phẩm làm tăng giá trị sản phẩm xuất khẩu.
Ngược lại ta có thể cấy gen gây chín nhanh vào cây trồng để có được sản
phẩm trái vụ sớm hơn. Nghiên cứu của Ấn Độ, Trung Quốc, Nam Phi và
Philippines cho thấy cây trồng biotech đã làm gia tăng thu nhập trên một ha là
115-250 USD. Xét trên toàn thế giới, trên 12 triệu nông dân nghèo đã hưởng
lợi từ cây biotech trong năm 2008. Tác động toàn cầu của cây trồng biến đổi
5