Ứng dụng công nghệ ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp

ViỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Đề tài: Ứng dụng công nghệ ADN tái tổ
hợp trong nông nghiệp
Nhóm 13
1.Trần Thị Đức Phương
2. Đào Thị Thanh Ngoan
3. Lưu Thị Ngọc
4. Trần Phương Ngọc
5. Nguyễn Minh Nguyệt
6. Trần Đức Phương
7.Nguyễn Thị Bích Phương
Nội dung
1. Khái niệm về ADN tái tổ hợp.
2. Ứng dụng của công nghệ ADN tái tổ
hợp trong nông nghiệp.
3. Kết luận.

1.Khái niệm chung
● Công nghệ ADN tái tổ hợp là tập hợp các kỹ thuật
tạo nên các phân tử ADN tái tổ hợp để nhằm đưa các
gen mong muốn vào các tế bào hoặc cơ thể sống.

● Công nghệ ADN tái tổ hợp bao gồm 3 bước chính:
* Tạo ADN tái tổ hợp
* Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
* Tách dòng chứa ADN tái tổ hợp

2. Ứng dụng trong nông nghiệp

Có thể nói nông nghiệp là
một lĩnh vực được ứng dụng
rộng rãi nhất của công nghệ
ADN tái tổ hợp vì nó không
chỉ tạo ra các sản phẩm GMO
mang những tính trạng mong
muốn như tăng năng suất,
kháng sâu bệnh,…mà góp
phần giải quyết các vấn đề xã
hội, xóa đói giảm nghèo, đảm
bảo an ninh lương
thực,…trong nước cũng như
trên thế giới.
Ứng dụng
ADN tái
tổ hợp
trong
nông
nghiệp
Tạo cây chuyển gen có
hàm lượng chất dinh
dưỡng cao
Chuyển gen tạo cây sản
xuất protein động vật
Chuyển gen kháng vi rus,
vi khuẩn gây bệnh
Tạo cây chuyển gen
kháng thuốc diệt cỏ.
Chuyển gen tạo hoa nhiều
màu sắc

Chuẩn đoán bệnh thực
vật, tạo cây chuyển gen
chín muộn
2.1.Tạo cây trồng tăng hàm lượng protein.
● Chuyển gen mã hóa cho các
enzym chuyển hóa pyrophosphat
thành β- caroten  Gạo có hàm
lượng β- caroten giải quyết vấn
đề thiếu VITAMIN A cho con
người.
● Chuyển gen mã hóa protein
chứa nhiều methionin vào đậu
tương và ngô  Tăng loại
protein giầu methionin lên hơn 8
% trong tổng số protein có trong
hạt.
HÌNH HẠT GẠO TM (phải)
2.2.Chuyển gen tạo cây sản xuất protein động vật.
● Gen tổng hợp Lactoferrin là một protein có trong
sữa người, được chuyển vào khoai tây, lúa và thu được
cây khoai tây, lúa có khả năng tổng hợp lactoferrin.








HÌNH ẢNH KHOAI TÂY GIÀU PROTEIN

● Chuyển nhiều gen tổng hợp
các protein có tác dụng như
các kháng nguyên vào các đối
tượng như rau, đậu, cây ăn
quả. Do vậy các cây này tạo ra
các VACXIN.
 Sản xuất ra các “ THỰC
PHẨM CHỨC NĂNG”.
THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
 Màu sắc hoa, đặc biệt là hoa có những màu xanh, nhung đen rất có
giá trị. Trong mô của cánh hoa, nhất là các tế bào biểu bì thường
chứa các sắc tố tạo màu sắc hoa.
 Có 3 nhóm anthocyanin cơ bản được phát hiện là dẫn xuất của các
chất pelargonidin, cyanidin và delphinidin.
 Các sắc tố là dẫn xuất của
◦ Pelargonidin: thường có màu da cam, hồng và đỏ
◦ Cyanindin: có màu đỏ hoặc màu hoa cà
◦ Delphinidin: có màu tía, màu xanh và màu xanh đen.
 Sự phối hợp của 3 nhóm althocyanin này tạo ra phổ màu sắc hoa rất
rộng. Trên cơ sở biết các gen mã hóa cho các enzym tham gia vào
biến đổi sắc tố, người ta đã chuyển gen mã hóa, or gen ức chế hoạt
động của các enzym nhằm điều khiển hướng chuyển hóa sắc tố, từ
đó tạo ra hoa có màu sắc khác nhau.
Hoa hồng chấm bi
Nhóm nghiên cứu trồng hoa dưới sự dẫn
dắt của giáo sư Winston Davies – một
chuyên gia danh tiếng trong ngành vi
sinh vật và hóa sinh học thực vật – đã
phát triển một giống hoa hoàn toàn mới:

hoa hồng trắng chấm bi hồng.





Bí quyết của sự diệu kì này là làm sao
để các ADN của thực vật có thể sản
sinh ra nhiều mảng màu sắc mà chúng
ta chưa từng thấy trong tự nhiên. Điều
đó phụ thuộc vào việc sử dụng công
nghệ tái tổ hợp, trong đó các phân tử
ADN từ các nguồn khác nhau được
kết hợp lại thành một phân tử để tạo ra
một bộ gen mới hoàn toàn.




 Hoa hồng… bảy sắc cầu vồng
Giống hoa hồng bảy sắc cầu vồng này
đã được nuôi cấy và phát triển ở
“Vương quốc hoa hồng” Hà Lan.

 Giống hoa hồng xanh đầu tiên của Tập đoàn
Florigene, Australia được tạo ra nhờ công
nghệ gen, chuyển gen quy định sắc tố xanh
Delphinidin của hoa violet sang hoa hồng và
loại bỏ các sắc tố đỏ và cam.
 Gen Delphinidin không tồn tại ở hoa hồng tự

nhiên. Hoa hồng xanh được phát triển thành
công lần đầu tiên vào năm 2004 (kết quả sau
20 năm nghiên cứu )

Chuyển gen mã hóa
chalcone synthase (CHS)

flavonoid-3',5'-hydroxylase (F3'5'H)
dihydoflavonol-4-reductase (DFR)
flavanon-3-hydroxylase (F3H)



Người ta đã dùng vi khuẩn
Bacillus thutingiensis (Bt)
sản xuất ra protein chống
côn trùng. Vi khuẩn này đã
làm chết hàng loạt sâu tơ,
sâu róm.

 Gen độc tố Bt

 Quá trình xâm nhập và gây độc
của Bacillus thuringiensis

Các ứng dụng của Bacillus
thuringiensis với cây trồng

+ Viện sinh học nhiệt đới đã
"cấy" thành công gen độc tố
Bt vào cây lúa, giúp lúa
kháng lại sâu đục thân màu
vàng.





+ Ngô biến đổi gen Bt sau
khi được tích hợp một gen
B.t từ vi khuẩn Bacillus
thuringiensis trở thành
một giống có khả năng
chống lại ấu trùng sâu bọ.



 Các nhà khoa học đã sàng
lọc một cách mở rộng đối
với những dòng Bt tự nhiên.

 Họ đã chọn được một dòng
dẫn ra một gen-gen đó có
hiệu quả chống lại loài gián
cánh cứng khoai tây

colorado.
 Chuyển gen chịu lạnh.
Một loai gen chống giá rét lấy từ cá nước lạnh đã được cấy
vào một số cây trồng.
 Cây trồng có thể chịu được nhiệt độ thấp.







Bông chuyển gen
chống lạnh