ỨNG DỤNG DNA TÁI TỔ HỢP TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ NÔNG NGHIỆP

ỨNG DỤNG DNA TÁI TỔ HỢP
TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ NÔNG NGHIỆP
9/9/151
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CHỦ ĐỀ
Giảng Viên
Đinh Thị Thu Lê
GIỚI THIỆU CHUNG
Theo thông cáo của Hội nghị lương thực toàn cầu năm 2012: “An ninh
lương thực đã, đang và sẽ là vấn đề quan trọng đối với cộng đồng quốc tế, khi
mà sản lượng lương thực toàn cầu phải tăng ít nhất 70% vào năm 2050 để đủ
nuôi sống 9 tỷ người trên thế giới. Các quốc gia cần phải chung tay hợp tác
hành động để đảm bảo an ninh lương thực và ứng phó với biến đổi khí hậu.”
9/9/152
Công nghệ gen là một trong những giải pháp tuyệt
vời góp phần giải quyết vấn đề an ninh lương thực.
Trong đó công nghệ DNA tái tổ hợp là phổ biến nhất.
9/9/153
9/9/154
Công nghệ DNA tái tổ hợp là tập hợp các kỹ thuật tạo nên các
phân tử DNA tái tổ hợp để nhằm đưa các gen mới mang thông tin di
truyền mã hóa những đặc điểm tốt mong muốn vào các tế bào hoặc cơ
thể sống. DNA tái tổ hợp có thể tạo ra từ 2 hay nhiều đoạn DNA
(RNA) có nguồn gốc khác nhau, hoặc từ DNA của các cá thể thuộc
các loài khác nhau.
9/9/155
Như vậy có thể nói, các GMO đều là sản phẩm của công nghệ DNA tái
tổ hợp, Hay công nghệ DNA tái tổ hợp là cơ sở tạo nên các GMO
LỊCH SỬ


1972. Paul Berg đã tạo nên những phân tử ADN tái tổ hợp đầu
tiên bằng cách tổ hợp ADN của 2 cơ thể khác nhau.

1981. Các nhà khoa học Trường Đại học Ohio tạo ra một con vật
đầu tiên được chuyển gen từ những động vật khác vào chuột nhắt.
9/9/156

Cây trồng chuyển đổi gen được tạo ra lần đầu tiên
vào năm 1982 là cây thuốc lá chống kháng sinh.

Những khu vực trồng thử nghiệm cây thuốc lá có khả
năng chống thuốc diệt cỏ đầu tiên là ở Pháp và Hoa
Kỳ vào năm 1986.
9/9/157

Trung Quốc là quốc gia đầu tiên chấp thuận cây công nghiệp
chuyển đổi gen với cây thuốc lá kháng vi rút được giới thiệu lần
đầu vào năm 1992, nhưng rút khỏi thị trường Trung Quốc vào
năm 1997.

Cây trồng biến đổi gen đầu tiên được phê chuẩn bán ở Mỹ vào
năm 1994 là cà chua FlavrSavr.
9/9/158

Năm 1994, Liên minh châu Âu phê chuẩn cây thuốc
lá có khả năng chống thuốc diệt cỏ bromoxynil.

Năm 1995, khoai tây Bt đã được phê duyệt an toàn
bởi Cơ quan Bảo vệ môi trường, trở thành cây nông
sản kháng sâu đầu tiên được phê duyệt tại Hoa Kỳ.

9/9/159
TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
Trên thế giới
9/9/1510

Diện tích cây trồng biến đổi gen toàn cầu tăng đáng kể từ 1,7 triệu
ha vào năm 1996 lên trên 175 triệu ha vào năm 2013.

Các quốc gia giữ có diện tích canh tác cây trồng công nghệ sinh học
(CNSH) lớn có thể kể đến như Hoa Kỳ với diện tích canh tác cây
trồng CNSH là 70,2 triệu ha, với tỷ lệ canh tác các loại cây trồng
CNSH/tổng diện tích canh tác là 90% vào năm 2013. Argentina với
24,4 triệu ha; Ấn Độ có sản lượng 11 triệu ha bông CNSH vào năm
2013.
9/9/1511
Ở Việt Nam

Theo số liệu của Hiệp hội Thức ăn chăn nuôi, trong 8 tháng
đầu năm 2013, Việt Nam nhập khẩu 1,34 triệu tấn ngô và
897.000 tấn đậu dùng làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi.

Số liệu của Tổng Cục Hải Quan cũng cho biết, chỉ trong tháng
đầu tiên của năm 2014, cả nước nhập khẩu 580 nghìn tấn ngô,
tăng gấp hơn 5 lần so với tháng 01/2013
9/9/1512

Có một thực tế, những loại thực phẩm biến đổi gen đang có
mặt hầu hết ở các chợ và siêu thị tại thành phố Hồ Chí Minh.
Một cuộc khảo sát cho thấy 111/323 mẫu thực phẩm gồm: bắp,
đậu nành, khoai tây, gạo, cà chua, đậu Hà Lan… chọn ngẫu

nhiên ở 17 chợ, siêu thị trên địa bàn thành phố được kiểm
nghiệm cho kết quả là sản phẩm biến đổi gen

Dự kiến đến năm 2015 Việt Nam sẽ cho áp dụng trồng đại trà
ba loại cây trồng biến đổi gen bao gồm: đậu tương và ngô để
phục vụ cho chăn nuôi; cây bông phục vụ cho dệt may.
9/9/1513
NỘI DUNG CHÍNH
9/9/1514
1
4
ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP
2
3
ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM
ỨNG DỤNG TRONG Y DƯỢC
ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP
Có thể nói đây là lĩnh vực được ứng dụng rộng rãi nhất của công nghệ DNA tái tổ
hợp vì nó không chỉ tạo ra các sản phẩm GMO mang những tính trạng mong muốn
như tăng năng xuất, tăng chất lượng, kháng lại sâu bệnh mà góp phần giải quyết các
vấn đề xã hội xóa đói giảm nghèo, đảm bảo an ninh lương thực thế giới
9/9/1515
9/9/1516
TẠO GIỐNG LÚA GIÀU
VITAMIN A
TẠO GIỐNG LÚA GIÀU SẮT
TẠO GIỐNG LÚA CHUYỂN
GEN Bt
TẠO GIỐNG LÚA CHỊU

HẠN, CHỊU LỤT
CÂY LÚA
GẠO VÀNG

Là một sản phẩm GM do Thụy Sỹ tạo ra có chứa
“tiền sinh tố A” (β-carotene) có thể giúp hàng triệu trẻ
em thoát khỏi bệnh mù mắt và chết sớm tại nhiều
nước đang phát triển.

Theo Tổ Chức WHO và FAO, mỗi năm có độ
2,4 tỉ phụ nữ bị bệnh thiếu dinh dưỡng về chất
sắt và hàng triệu trẻ em bị thiếu sinh tố A. Bệnh
thiếu sinh tố A thường gây ra bệnh mù mắt .

Với giống lúa này người ta hy vọng cứu được
nhiều người trong số 500 .000 người bị mù lòa
trên thế giới hàng năm.
9/9/1517
GẠO GIÀU CHẤT SẮT

Có hàm lượng sắt nhiều gấp ba lần giống lúa thường

Các nhà khoa học nghiên cứu về kỹ thuật làm giảm hàm
lượng acid phytic thông qua đột biến gen, chuyển gen
phytase từ giống cây họ đậu của Pháp sang cây lúa nhằm
gia tăng hàm lượng sắt. Tỉ lệ sắt này được nghiên cứu
tổng hợp từ tám loại lúa nổi tiếng ở châu Á, trong đó có lúa
IR64 (phổ biến ở nhiều quốc gia châu Á), BR29
(Bangladesh), một bụi và nàng hồng chợ Đào (VN).


Giống lúa này nhằm khắc phục tình trạng phụ nữ có thai
thiếu sắt, thiếu máu, nguyên nhân chủ yêu gây tử vong ở
trẻ sơ sinh.
9/9/1518
GIỐNG LÚA CHỊU HẠN VÀ CHỊU LỤT

Đây là một trong những sản phẩm GMO có khả năng giúp con người khắc phục
tình trạng thiếu lương thực. Đây là giống lúa mới do các nhà khoa học Nhật Bản
tạo ra có năng suất cao, thân cao phù hợp cho những chân ruộng thường xuyên
bị úng lụt như Thái Lan và Campuchia.

Để tạo ra giống lúa này các nhà khoa học đã tìm ra cặp gen có tên là Snorkel
giúp cho cây trồng phát triển nhanh khi sống trong môi trường nước nhiều, giúp
lá phát triển trên mặt nước. Mỗi khi nước dâng cao, lúa lại tích lũy hormone
ethylene. Hormone này đến lượt nó kích hoạt các gen SNORKEL làm cho thân
lúa phát triển nhanh và cứng cáp hơn.
9/9/1519
NGÔ CHUYỂN GEN Bt

Ngô biến đổi gen Bt vốn xuất thân từ một loại ngô bình
thường ở châu Âu và Mỹ. Nhưng sau đó ngô này được
tích hợp một gen Bt từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis
trở thành một giống có khả năng chống lại ấu trùng sâu
bọ. Năng suất ngô từ giống ngô này được tăng lên rõ rệt.

TS Reynaldo V.Ebora, Giám đốc Viện Sinh học phân tử
và công nghệ sinh học quốc gia Philippines, cho biết:
“Nông dân Philippines bắt đầu trồng bắp chuyển gen Bt
từ năm 2003, đến nay các số liệu tính toán cho thấy năng
suất bình quân đạt khá cao, trên 4 tấn/ha. Thu nhập của

1 kg bắp GMF cao hơn so với các giống bắp lai trước
đây, những trang trại trồng bắp Bt cho năng suất tăng
37%, giảm khoảng 60% chi phí thuốc trừ sâu ”.
9/9/1520
ĐU ĐỦ KHÁNG BỆNH ĐỐM VÒNG

Giống đu đủ này kháng được bệnh đốm
vòng do virus có tên là Papaya ringspot
virus gây ra làm hư hại nhiều bộ phận
khác nhau của đu đủ từ lá, quả, thân
cho đến cuống lá

Giống đu đủ này đã được trồng nhiều ở
Tha Pra – Thái Lan từ năm 2004 và cho
sản lượng cao, khỏe và được coi là sản
phẩm rất có lợi cho con người
9/9/1521
BẮP CẢI ĐỘC
Các nhà khoa học mới đây đã sáng
tạo ra một loại bắp cải mới có chứa độc tố
được chiết xuất từ đuôi bọ cạp.
Sở dĩ có loại “bắp cải độc” này là bởi
họ muốn hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu
trong khi vẫn ngăn chặn được sâu, bướm
phá hoại cây trồng. Mặc dù những chú
sâu, bướm có thể bị chết khi chúng cắn lá
nhưng những độc tố trong chiếc bắp cải
biến đổi gen này lại vô hại với con người.
9/9/1522
CÂY BÔNG CHUYỂN GEN Bt


Các nhà khoa học Monsanto, một công ty hóa
chất toàn cầu, đã thu được một gen độc từ các vi
khuẩn ở đất được gọi là BT (Tên gọi tắt của
Bacillus Thuingiensis) và đưa nó vào cây bông để
tạo một loài chống lại sâu bướm.

Gen đưa vào là một D NA giúp sản xuất các
protein độc. Độc tính sẽ giết sâu bướm bằng cách
làm tê liệt hệ tiêu hóa của sâu bướm khi chúng
ăn phải chất độc này. Các cây có gen độc BT sẽ
tự sản sinh ra chất độc và do đó có thể giết sâu
bướm ở tất cả các mùa mà không cần phun thuốc
trừ sâu.

Bởi vì chất độc làm chết sâu bướm nhưng không
có hại tới các tổ chức khác nên nó an toàn cho
con người và môi trường.
9/9/1523
•

9/9/1524
Hình ảnh sâu đục quả bông
Ảnh hiển vi giảo tử và tinh thể mang độc tố
của VK Bacillus thuringiensis (Bt)
9/9/1525
Bảng khảo sát: Số lần dùng thuốc trừ sâu và sản lượng của 4 người
nông dân nghèo ở Makhatini – Nam Phi trồng bông Bt và bông truyền
thống
Nông dân Số lần sử dụng thuốc trừ sâu

hóa học
Sản lượng (Kg/ha)
Bt Không Bt Tiết kiệm
số lần
phun
Bông Bt Không Bt Tăng sản
lượng
1 0 7 7 2,349 2,005 344
2 0 6 6 1,508 1,206 302
3 1 7 6 1,475 1,149 336
4 1 5 4 2,090 1,509 581