đánh giá tính chuyên biệt của các cặp mồi trong nhận diện thực vật chuyển đổi gen

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC



LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC


ĐÁNH GIÁ TÍNH CHUYÊN BIỆT CỦA CÁC
CẶP MỒI TRONG NHẬN DIỆN THỰC VẬT
CHUYỂN ĐỔI GEN


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
ThS. TRẦN THỊ XUÂN MAI TRẦN THỊ CẨM NGUYÊN
MSSV: 3102759
LỚP: CNSH K36




Cần Thơ, Tháng 11/2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC



LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC


ĐÁNH GIÁ TÍNH CHUYÊN BIỆT CỦA CÁC
CẶP MỒI TRONG NHẬN DIỆN THỰC VẬT
CHUYỂN ĐỔI GEN


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
ThS. TRẦN THỊ XUÂN MAI TRẦN THỊ CẨM NGUYÊN
MSSV: 3102759
LỚP: CNSH K36




Cần Thơ, Tháng 11/2013
PHẦN KÝ DUYỆT




CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
(ký tên) (ký tên)




ThS. Trần Thị Xuân Mai Trần Thị Cẩm Nguyên

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN








Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký tên)

Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
1

LỜI CẢM TẠ
Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp tại trường Đại học Cần Thơ, tôi đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm và động viên từ gia đình, sự hướng dẫn và chỉ dạy tận
tình của quý thầy cô cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè để hoàn thành được luận
văn tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Cô Trần Thị Xuân Mai, là người hướng dẫn em thực hiện đề tài luận văn này, cô
đã tận tình chỉ dạy, giải thích những điều em còn thắc mắc. Em xin chân thành cảm ơn
cô, nhờ có sự quan tâm dạy dỗ của cô mà em thực hiện tốt việc học tập và nghiên cứu
của mình.
Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học

Cần Thơ đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn.
Cô Nguyễn Thị Pha, cô Nguyễn Thị Liên, các cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm
Sinh học phân tử thực vật, trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện tốt nhất về dụng
cụ cũng như trang thiết bị để tôi có thể hoàn thành đề tài này.
Xin cảm ơn cô cố vấn học tập Bùi Thị Minh Dịêu, cô luôn động viên an ủi những
lúc tôi gặp khó khăn. Cảm ơn tập thể lớp Công nghệ sinh học khóa 36 đã luôn bên
cạnh tôi.
Cảm ơn những người bạn thân đã chia sẻ những buồn vui mệt mỏi cùng tôi. Các
bạn, anh, chị đang nghiên cứu ở phòng công nghệ gen thực vật đã tận tình giúp đỡ tôi
trong thời gian qua.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến cha, mẹ đã luôn ủng hộ tôi về
mọi phương diện, là sức mạnh tinh thần giúp tôi vươn lên trong cuộc sống.
Xin kính chúc quý thầy cô và các bạn sinh viên luôn dồi dào sức khỏe và luôn
thành công.

Trần Thị Cẩm Nguyên
Cần Thơ, ngày 26 tháng 11 năm 2013



Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
i

TÓM LƯỢC
Trong nghiên cứu này đã thiết kế những cặp mồi chuyên biệt 35S dựa vào trình
tự 35S promoter (một loại promoter có nguồn gốc từ virus có khả năng điều khiển sự
biểu hiện của gen rất mạnh và rất thường được sử dụng trong cây chuyển gen) và cặp
mồi pmi dựa trên gen phosphomannose isomerase (gen chuyển hóa mannose) để nhận
diện thực vật biến đổi gen hiện có ở Việt Nam.

Kết quả phân tích sản phẩm PCR đã cho thấy cặp mồi pmi 2 có khả năng
khuếch đại một đoạn DNA khoảng 850bp và có tính chuyên biệt cao đối với thuốc lá
và cam sành. Tuy nhiên cặp mồi này lại không chuyên biệt đối với lúa, bắp, đậu nành,
đu đủ, đậu xanh, bưởi, nguyệt quế Đối với cặp mồi 35S, kết quả phân tích cho thấy
cặp mồi này có tính chuyên biệt cao, có khả năng khuếch đại một đoạn DNA khoảng
200bp đối với lúa và thuốc lá chuyển gen nhưng không tìm thấy band này ở lúa và
thuốc lá không chuyển gen. Tương tự như mồi pmi, mồi 35S không chuyên biệt cho đu
đủ, bắp, đậu nành, đậu xanh, bưởi, nguyệt quế Từ nghiên cứu này cho thấy bốn đối
tượng cần kiểm tra thực vật biến đổi gen (GM) thì lúa Nipponbare và thuốc lá là cây
trồng bình thường, trong khi bắp siêu ngọt có khả năng rất lớn là cây GM kế đến là
đậu nành HL 203.
Từ khóa: 35S, Cry, gen chuyển hóa mannose, GM, phản ứng PCR, Pmi,…
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
ii

MỤC LỤC
Trang
PHẦN KÝ DUYỆT
LỜI CẢM TẠ
TÓM LƯỢC i
MỤC LỤC ii
DANH SÁCH BẢNG iv
DANH SÁCH HÌNH v
TỪ VIẾT TẮT vi
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU 1
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1 Sinh vật biến đổi gen (GMO) 3
2.1.1 Khái niệm 3
2.1.2 Lịch sử của sinh vật biến đổi gen 3

2.2 Hiện trạng cây trồng biến đổi gen 4
2.2.1 Tình hình cây trồng biến đổi gen trên thế giới và triển vọng 4
2.2.2 Định hướng nghiên cứu và ứng dụng GMO ở Việt Nam 6
2.3 Những lợi ích và một số rủi ro có thể có do GMO 8
2.3.1 Lợi ích của GMO 8
2.3.2 Một số nguy cơ có thể xảy ra do GMO 8
2.4 Phương pháp chuyển gen vào thực vật 8
2.4.1 Một số nguyên tắc cơ bản của việc chuyển gen 9
2.4.2 Điều kiện cho chuyển gen ở thực vật 10
2.4.3 Các bước cơ bản của chuyển gen 10
2.4.4 Các phương pháp biến nạp gen 11
2.5 Phương pháp phân tích thực vật mang gen biến nạp 16
2.5.1 Phương pháp PCR (polymerase chain reaction) 16
2.5.2 Phương pháp ELISA (Enzymee-Linked Immunosorbent Assay) 16
2.5.3 Phương pháp lai Southern 16
2.6 Phản ứng PCR (Polymerase Chain Reaction) 17
2.6.1 Khái niệm 17
2.6.2 Nguyên lý của kỹ thuật PCR 17
2.6.3 Các thành phần phản ứng PCR 19
2.6.4 Các ứng dụng : 20
2.7 Một số khái niệm liên quan 20
2.7.1.Sơ lược về CAMV35S promoter 20
2.7.2 Sơ lược về Pmi 21
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
iii

CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
3.1 Thời gian và địa điểm 23
3.1.1 Thời gian 23

3.1.2 Địa điểm 23
3.2 Phương tiện nghiên cứu 23
3.2.1 Dụng cụ 23
3.2.2 Thiết bị 23
3.2.3 Hóa chất 23
3.2.4 Vật liệu 23
3.3 Phương pháp nghiên cứu 24
3.3.1 Trích DNA 24
3.3.2 Thiết kế mồi: 25
3.3.3 Thực hiện phản ứng PCR 26
3.3.4 Điện di 27
3.4 Bố trí thí nghiệm 27
3.4.1 Thiết kế các đoạn mồi 27
3.4.2 Đánh giá hiệu quả của các đoạn mồi đã thiết kế 27
a. Thí nghiệm 1: Khảo sát tính đặc hiệu của cặp mồi pmi trên các loại cây trồng.27
b. Thí nghiệm 2: Khảo sát tính đặc hiệu của cặp mồi 35S trên các loại cây trồng.28
3.4.3 Đánh giá tính đặc hiệu của cặp mồi CryIA(b) 29
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
4.1 Thiết kế các cặp mồi 30
4.1.1 Thiết kế cặp mồi 35S: 30
4.1.2. Thiết kế cặp mồi pmi 30
4.2 Kiểm tra tính đặc hiệu của các cặp mồi đã thiết kế 31
4.2.1 Đánh giá cặp mồi pmi1 31
4.2.2 Đánh giá cặp mồi Pmi2 32
4.2.3 Tính đặc hiệu của cặp mồi 35S 33
4.3 Kiểm tra tính đặc hiệu của cặp mồi CryIA(b) 35
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37
5.1. Kết luận 37
5.2. Đề nghị 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Hình điện di sản phẩm PCR
Phụ lục 2: Kết quả kiểm tra cây GM trên các đối tượng nghiên cứu
Phụ lục 3: Hình thiết bị
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
iv

DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1: Diện tích trồng cây công nghệ sinh học năm 2012 4
Bảng 2: Các mẫu DNA thực vật đã sử dụng trong đề tài nghiên cứu 24
Bảng 3: Trình tự cặp mồi 26
Bảng 4. Thành phần phản ứng PCR. 26

Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
v

DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1: Vi tiêm gen ngoại lai vào tiền nhân của trứng thụ tinh 12
Hình 2: Tạo cây chuyển gen bằng phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ 15
Hình 3: Các giai đoạn của phản ứng PCR(a) và sơ đồ phản ứng chuỗi
polymerase(b) 18
Hình 4: Chu kỳ nhiệt của một phản ứng PCR khuếch đại một đoạn gen (pmi) 18
Hình 5: Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR với Pmi 28
Hình 6: Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR với 35S 28
Hình 7: Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR với Cry 29
Hình 8: Kết quả PCR với cặp mồi pmi 1 32
Hình 9: Sản phẩm PCR với cặp mồi pmi2 32
Hình 10: Kết quả PCR với cặp mồi pmi2 33
Hình 12: Sản phẩm PCR với cặp mồi 35S trên một số đối tượng nghiên cứu 34
Hình 13: Kết quả PCR với cặp mồi CryIA(b) 36
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
vi

TỪ VIẾT TẮT

Bp base pair
Bt Bacillus thuringiensis
CAMV Cauliflower Mosaic Virus
CNSH Công nghệ Sinh học
CTAB Cetyl trimethyl ammonium bromide
DNA DeoxyriboNucleic Acid
dNTPs Deoxynucleotide Triphosphates
E. coli Escherichia coli
ELISA Enzyme-Linked Immunosorbent Assay
EtBr Ethidium Bromide
FDA Food and Drug administration
GM Genetically Modified
GMO Genetically Modified Organism
ISAAA International Service for the Acquisition of Agri-biotech
Application
mRNA messenger RiboNucleic Acid
PCR Polymerase Chain Reaction
Pmi phosphomannose isomerase
PVP Polyvinyl pyrrolidone
RAPD Random Amplified Polymorphic DNA
SDS Sodium dodecyl sulphate
SSR Simple Sequence Repeat
Taq Thermus aquaticus
TBE Tris Borate EDTA
TE Tris EDTA
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
1

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU

Cây trồng biến đổi gen (genetic modified plant) còn gọi là cây trồng GM là cây
trồng mà bộ gen của nó có sự thêm vào, loại bỏ hoặc biến đổi một đặc tính hay một
tính trạng đặc biệt nhờ vào kỹ thuật gen. Hầu hết các cây trồng GM phổ biết hiện nay
là: đậu nành, bắp, bông vải , dầu cải và đu đủ.
Kể từ khi được thương mại hóa rộng rãi, cây trồng GM đã đem lại lợi ích kinh tế
ngoạn mục cho người nông dân nói riêng và tác động tích cực đối với môi trường ở
các quốc gia ứng dụng công nghệ mới trong nông nghiệp. Gần 100 tỷ USD lợi nhuận
cho nông nghiệp toàn cầu đã đạt được là nhờ dịch hại và áp lực cỏ dại giảm xuống
cùng các tính trạng di truyền được cải thiện và chi phí sản xuất giảm. Cây trồng GM
cũng đã góp phần giảm hiệu ứng nhà kính từ quá trình canh tác nhờ việc giảm lượng
năng lượng sử dụng, tăng lượng carbon lưu trữ trong đất nhờ giảm việc làm đất. Điều
này tương ứng với việc trong năm 2011, hơn 23 tỷ kg carbon dioxide đã được ngăn
ngừa không bị thải vào môi trường. Cây trồng GM đã giảm 474 triệu kg thuốc trừ sâu
mỗi năm tương ứng với việc giảm tác động lên môi trường 18,1% nhờ giảm lượng
thuốc trừ sâu sử dụng trên diện tích trồng cây GM. Có thể nói môi trường đã được
hưởng lợi khi người nông dân phát triển cây trồng GM trên các cánh đồng của mình.
Mặc dù còn nhiều sự chống đối GMO. Tuy nhiên do những thách thức về lương
thực trên thế giới ngày càng tăng nên nhân loại phải mở rộng các cách thức và biện
pháp giải quyết, gồm cả công nghệ biến đổi gen và các công nghệ khác. Theo báo cáo
của dịch vụ quốc tế ứng dụng Công nghệ Sinh học (CNSH) nông nghiệp (the
International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications gọi tắt là
ISAAA) cho biết năm 2012 đã đánh dấu mức tăng kỷ lục 100 lần về diện tích canh tác
cây trồng GM, từ 1,7 triệu ha năm 1996 (năm đầu tiên cây trồng GM được đưa vào
canh tác đại trà) lên 170,3 triệu ha, khiến cây GM trở thành cây trồng được ứng dụng
nhanh nhất, lan tỏa mạnh nhất trong lịch sử. Trong đó, Sudan và Cuba đã tạo bước
ngoặc khi 2 nước này lần đầu tiên đưa cây trồng GM vào canh tác. Trong số 28 nước
đang trồng cây GM trong năm 2012, có 20 nước đang phát triển và 8 nước công
nghiệp. Báo cáo của ISAAA còn cho thấy, diện tích trồng cây GM ở các nước đang
phát triển chiếm khoảng 52% diện tích trồng các loại cây này trên toàn cầu, trong đó,
riêng 5 nước Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil, Argentina và Nam Phi chiếm 46%. Mỹ tiếp

tục là nước dẫn đầu với 69,5 triệu ha, Brazil xếp thứ 2 với diện tích canh tác tăng 6,3
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
2

triệu ha so với năm trước, đạt 36,6 triệu ha vào năm 2012. Các nước EU cũng đạt kỷ
lục về trồng bắp Bt với 129.071 ha vào năm 2012.
Tại Việt Nam mặc dù lộ trình thương mại hóa cây trồng GM vẫn chưa được khởi
động. Tuy nhiên một số giống cây trồng GM như giống bắp chuyển gen Bt kháng sâu
đục thân và giống bắp chuyển gen GA21 kháng thuốc trừ cỏ Glyphosate đã được Bộ
trưởng bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn cấp giấy phép khảo nghiệm diện rộng
tại quyết định số 403/QĐ-BNN-KHCN ngày 7/3/2011 tạm thời cho phép sử dụng làm
thức ăn trong chăn nuôi. Mới đây ngày 23 tháng 8 năm 2013, tại Hà Nội, Cục Bảo tồn
đa dạng sinh học đã tổ chức cuộc họp về quản lý rủi ro và xem xét cấp Giấy chứng
nhận an toàn sinh học đối với cây trồng biến đổi gen. Nhìn chung, để quản lý vấn đề
này, trước tiên các phương pháp dùng để nhận diện cây GM là rất cần thiết.
Hiện nay có hai phương pháp phổ biến được sử dụng để nhận diện cây trồng GM
đó là phương pháp PCR và phương pháp phát hiện protein bằng cách sử dụng các
kháng thể đánh dấu (Ahmed, 2002). Tuy nhiên phương pháp phổ biến vẫn đang sử
dụng hiện này là khuếch đại một trình tự DNA bằng PCR.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên đề tài “Đánh giá tính chuyên biệt của các
cặp mồi trong nhận diện thực vật chuyển đổi gen” được thực hiện là cần thiết và
cấp bách.
Mục tiêu đề tài: Sử dụng mồi chuyên biệt từ nghiên cứu trước và thiết kế cặp
mồi chuyên biệt để khảo sát sự hiện diện của cây trồng GM ở Việt Nam bằng kỹ thuật
PCR.

Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
3

CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Sinh vật biến đổi gen (GMO)
2.1.1 Khái niệm
Sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Organism - GMO) là sinh vật mà
vật liệu di truyền bị thay đổi theo ý muốn của con người, được tạo ra bằng công nghệ
chuyển nạp gen, bao gồm nhiều đối tượng: vi khuẩn, nấm, thực vật, động vật… GMO
là nguốn gốc của thực phẩm biến đổi gen, được sử dụng trong nghiên cứu khoa học và
nhiều ứng dụng khác.
Thực vật biến đổi gen là cây mà DNA đã được sửa đổi bằng các kỹ thuật di
truyền, nhằm bổ sung một số đặc tính có lợi cho cây mà không có ở điều kiện tự nhiên
như kháng thuốc bảo vệ thực vật, kháng côn trùng,…GM là nguồn gốc của nhiều thực
phẩm chuyển gen trên thị trường, cũng như là nguyên liệu cho ngành thức ăn chăn
nuôi.
Để tạo một sinh vật biến đổi gen cần phải có phương pháp thích hợp để đưa
DNA ngoại lai vào trong tế bào của chúng. Quá trình đưa một DNA ngoại lai vào hệ
gen (genome)của một sinh vật được gọi là quá trình biến nạp (transformation). Ngoài
ra cũng có thể có những sinh vật được tạo ra do quá trình lan truyền của gen trong tự
nhiên. Tuy nhiên, khi nói đến GMO người ta thường đề cập đến các sinh vật mang các
gen của một loài khác để tạo ra một dạng mới, chưa từng tồn tại trong tự nhiên (Trần

Thị Tuyết Linh, 2009).
2.1.2 Lịch sử của sinh vật biến đổi gen
Từ nền tảng của James Waston và Francis Crick về cấu trúc xoắn kép của DNA
(1953), năm 1973, Herbert Boyer và Stanley Cohen đã kết hợp nghiên cứu thành công
sinh vật DNA tái tổ hợp đầu tiên (vi khuẩn Escherichia coli biểu hiện gen của vi khuẩn
Salmonella). Năm 1986 - 1987, các thử nghiệm thực địa của thực vật biến đổi gen
(thuốc lá, cà chua) được thực hiện đầu tiên tại Bỉ và Hoa Kỳ. FDA tuyên bố các thực
phẩm biến đổi gen vốn không nguy hiểm, không có những quy định đặc biệt (1992),
đến năm 1994 cây GM được chấp nhận đầu tiên ở Liên Minh Châu Âu (Pháp). Cây
trồng biến đổi gen được bắt đầu trồng thương mại đại trà từ năm 1996.


Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
4

2.2 Hiện trạng cây trồng biến đổi gen
2.2.1 Tình hình cây trồng biến đổi gen trên thế giới và triển vọng
Từ những năm 80 của thế kỉ 20, trên thế giới đã có những thành công đầu tiên
trong việc chuyển gen vào thực vật. Theo ISAAA (giai đoạn 1986 - 1997), trên toàn
cầu có khoảng 25.000 thử nghiệm thực tế trên đồng đối với cây biến đổi gen, nhiều
nhất là tại Hoa Kỳ (72%), kế tiếp là Canada, Châu Âu, Châu Mỹ La Tinh và Châu Á
(Lê Trần Bình và Nguyễn Đình Thi, 2008).
Theo báo cáo tóm tắt của ISAAA 44 - 2012, năm 2012 là năm thứ 17 của quá
trình thương mại hóa cây chuyển gen, một kỷ lục 170.300.000 ha cây trồng biến đổi
gen đã được phát triển trên toàn cầu vào năm 2012, với tốc độ tăng trưởng hàng năm là
6%.
Bảng 1: Diện tích trồng cây Chuyển gen năm 2012

Xếp hạng Tên quốc gia Diện tích (triệu ha) Cây trồng CNSH

1 USA 69,5
Bắp, đậu nành, bông, cải
dầu, củ cải đường, cây linh
thảo, đu đủ, bí đao
2 Brazil 36,6 Đậu nành, bắp, bông
3 Argentina 23,9 Đậu nành, bắp, bông
4 Canada 11,6
Cải dầu, bắp, đậu nành, củ
cải đường
5 India 10,8 Bông
6 China 4,0
Bông, đu đủ, cây dương, cà
chua, ớt ngọt
7 Paraguay 3,4 Đậu nành, bắp, bông
8 South Africa 2,9 Bắp, đậu nành, bông
9 Pakistan 2,8 Bông
10 Uruguay 1,4 Đậu nành, bắp
11 Bolivia 1,0
Đậu nành

12 Philippines 0,8 Bắp
13 Australia 0,7 Bông, cải dầu
14 Bukina Faso 0,3 Bông
15 Myanmar 0,3 Bông
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
5

16 Mexico 0,2 Bông, đậu nành
17 Spain 0,1 Bắp

18 Chile < 0,1 Bắp, đậu nành, cải dầu
19 Colombia < 0,1 Bông
20 Honduras < 0,1 Bắp
21 Sudan < 0,1 Bông
22 Portugal < 0,1 Bắp
23 Czech Republic < 0,1 Bắp
24 Cuba < 0,1 Bắp
25 Egypi < 0,1 Bắp
26 Costa Rica < 0,1 Bông, đậu nành
27 Romania < 0,1 Bắp
28 Slovakia < 0,1 Bắp
Total 170,3
( Nguồn: Clive James, 2012)
Đây cũng là năm tỉ lệ cây trồng Chuyển gen ở các nước đang phát triển (52%)
lớn hơn các nước công nghiệp (48%). Điều này trái với dự đoán của các nhà phê bình
trước khi thương mại hóa công nghệ năm 1996, sớm tuyên bố rằng cây trồng Chuyển
gen chỉ có ở các nước công nghiệp và không được phổ biến ở các nước đang phát
triển. Trong năm 2012, tốc độ tăng trưởng cho cây trồng Chuyển gen ít nhất ba lần,
11% hay 8,7 triệu ha ở các nước đang phát triển, so với 3% hoặc 1,6 triệu ha ở các
nước công nghiệp. Trong giai đoạn 1996 - 2011 lợi ích tích lũy kinh tế cao ở các nước
đang phát triển với 49,6 tỷ USD so với 48,6 tỷ USD được tạo ra bởi các nước công
nghiệp. Cho riêng năm 2011, lợi ích kinh tế cho các nước đang phát triển cao hơn 10,1
tỷ USD so với 9,6 tỷ USD cho các nước đang phát triển với tổng số 19,7 tỷ USD.
Năm nước đang phát triển dẫn đầu trong việc trồng cây biến đổi gen là Trung
Quốc, Ấn Độ, Brazil, Argentina và Nam Phi, tổng diện tích tăng 78,2 triệu ha (46%
toàn cầu). Brazil chỉ đứng sau Hoa Kỳ trong việc trồng cây biến đổi gen trên thế giới.
Đúng như các nhà khoa học dự đoán, những nước mới tham gia vào cộng đồng CNSH
nông nghiệp ngày càng sử dụng nhiều những giống cây biến đổi gen đa tính trạng thay
vì những giống chỉ mang tính trạng đơn lẻ như trước đây, tỉ lệ ứng dụng tính trạng
tổng hợp này ở cây bắp và đậu nành đạt mức cao nhất. Cụ thể trong năm 2008, 85%

trong tổng số 35,3 triệu ha trồng bắp của Mỹ là các giống bắp biến đổi gen, 78% trong
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
6

số đó là những giống lai mang từ 2 đến 3 tính trạng, chỉ có 22% còn lại là những giống
lai đơn tính trạng. Bắp SmartStaxTM có chứa 8 gen quy định nhiều tính trạng khác
nhau, dự kiến sẽ được đưa vào canh tác tại Mỹ từ năm 2010. Tương tự, bông biến đổi
gen cũng chiếm hơn 90% diện tích trồng bông của Hoa Kỳ, Australia và Nam Phi, tỷ
lệ những giống bông nhiều tính trạng ở 3 nước này lần lượt là 75%, 81% và 83%. Rõ
ràng là đặc tính tổng hợp ở cây biến đổi gen ngày càng trở nên quan trọng và góp phần
quan trọng trong việc tính mức tăng diện tích một cách chính xác theo đặc tính được
triển khai cũng như diện tích trồng đơn thuần. Đậu nành biến đổi gen tiếp tục là giống
cây chính được trồng trong năm 2008 với diện tích 65,8 triệu ha, chiếm 53% diện tích
đất trồng cây biến đổi gen trên toàn cầu, tiếp theo là bắp chuyển gen (37,3 triệu ha,
chiếm 30%), bông chuyển gen (15,5 triệu ha, chiếm 12%) và cải canola chuyển gen
(5,9 triệu ha, chiếm 5% diện tích đất trồng cây biến đổi gen trên toàn cầu).
Tuy nhiên, việc sử dụng GMO và sản phẩm của chúng ở Liên Minh Châu Âu
EU đang dè dặt và rất thận trọng, hiện tại EU đã cấm nhập khẩu thực phẩm có nguồn
gốc từ GMO. Trong khi Hoa Kỳ, Canada và các nước đang phát triển tại châu Phi,
châu Mỹ Latinh, châu Á ủng hộ việc sử dụng cây trồng biến đổi gen.
Triển vọng trong 5 năm (2010 - 2015): Bắp chịu hạn vào năm 2012, gạo vàng
năm 2013, lúa Bt trước mục tiêu phát triển 2015, hứa hẹn năm 2015 sẽ giảm một nửa
đói nghèo bằng việc nâng cao năng suất cây trồng.
Theo bộ Nông nghiệp Việt Nam đưa tin: Ông Clive James-người sáng lập và
Chủ tịch Ban điều hành ISAAA đã nhận định nhờ những lợi ích to lớn và lâu dài cho
môi trường, kinh tế và phúc lợi xã hội, cây trồng biến đổi gen tiếp tục được trồng rộng
rãi trong năm 2008, năm thứ 13 được đưa vào thương mại hoá trên thị trường. Số nước
trồng cây biến đổi gen đã lên tới con số 25 - một mốc lịch sử - một làn sóng mới về
việc đưa cây trồng biến đổi gen vào canh tác. Tổng diện tích đất trồng cây biến đổi gen

trên toàn thế giới từ trước tới nay đã đạt mức 2 tỉ mẫu Anh (tương đương với 800 triệu
ha), sau khi đạt con số 1 tỉ mẫu Anh vào năm 2005 thì chỉ mất có 3 năm để diện tích
trồng cây biến đổi gen đạt thêm 1 tỷ mẫu tiếp theo. Năm 2008, diện tích đất trồng cây
biến đổi gen tiếp tục tăng mạnh, đạt 125 triệu ha, tăng so với con số 114,3 triệu ha năm
2007.
2.2.2 Định hướng nghiên cứu và ứng dụng GMO ở Việt Nam
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
7

Công nghệ Sinh học ở Việt Nam đã và đang ứng dụng vào thực tế sản xuất nông
nghiệp. Ngành khoa học này đã có những đóng góp quan trọng trong việc nâng cao
hiệu quả sản xuất và đáp ứng nhu cầu đời sống con người. Tính riêng lĩnh vực nông
nghiệp, nhiều cây trồng vật nuôi có giá trị, năng suất cao được chọn tạo bằng con
đường CNSH. Tuy vậy, theo ông Lê Huy Hàm – Viện trưởng viện di truyền nông
nghiệp, thuộc bộ Nông nghiệp & phát triển nông thôn, cây trồng chuyển gen chưa
chính thức được đưa vào sản xuất. Giai đoạn 1990 – 2001, nước ta chưa có các đề tài,
dự án tạo cây trồng GM trong nước, chủ yếu là các dự án nước ngoài, Việt Nam chỉ là
một bên tham gia. Giai đoạn 2001 - 2005, Bộ khoa học & công nghệ chủ trì chương
trình CNSH giống cây trồng vật nuôi, tuy nhiên kết quả của dự án này mới chỉ dừng
lại ở phạm vi phòng thí nghiệm. Giai đoạn 2006 - 2010, chương trình CNSH đã được
xét duyệt và đưa vào đề tài tạo giống cây trồng GM ở bắp và đậu nành, đến giai đoạn
2013 - 2015 sẽ có cây trồng biến đổi gen do chính nhà khoa học Việt Nam tạo ra (trích
bản tin dự án NBF, tháng 6/2007). Với quy mô dân số gần 90 triệu dân nên nhu cầu về
lương thực, thực phẩm của nước ta rất lớn. Việt Nam còn là nước chịu ảnh hưởng nặng
nề của tình trạng biến đổi khí hậu nên việc ứng dụng cây trồng biến đổi gen để tăng
năng suất và sản lượng là hết sức cần thiết. Các nước có nền khoa học phát triển đã
nghiên cứu rất kỹ và chúng ta có thể tin tưởng trình độ khoa học của các nước đó.
Thực tế hiện nay, bắp và đậu nành chúng ta đang nhập là sản phẩm của cây trồng biến
đổi gen. Nếu chúng ta trồng được thì sẽ hạn chế nhập khẩu.

Theo Tiến sĩ Dafang Huang, cựu giám đốc Viện nghiên cứu CNSH thuộc Viện
hàn lâm nông nghiệp Trung Quốc (CAAS) kết luận: “Gạo chuyển gen là giải pháp duy
nhất để đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng tăng trên thế giới”. Trung Quốc được
nhận định sẽ phát triển mạnh cây biến đổi gen và những giống cây này sẽ lan mạnh
vào Việt Nam như chuyện từng xảy ra với lúa lai nhiều năm trước. Nhưng định hướng
nào cho phát triển CNSH ở nước ta, một vấn đề tuy cấp bách mà nghe chừng vẫn hết
sức mơ hồ bởi chưa có những hoạch định rõ ràng, đầu tư đúng tầm, bên cạnh đó vẫn
chưa thống nhất về quan điểm, còn nhiều tranh cãi xoay quanh vấn đề này.
(, ngày 02/08/2013).
Thời gian gần đây, qua nhiều nghiên cứu cho thấy nhiều thực phẩm trên thị
trường có nguồn gốc từ GMO, kể cả thức ăn chăn nuôi, sau khi phân tích xác định có
thành phần GMO trong đó. Hiện nay, chưa có cơ quan nào thống kê, đánh giá, quản lý
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
8

về mặt này, chưa có văn bản pháp lý để quản lý thống nhất trên cả nước nên các hoạt
động nghiên cứu, ứng dụng, sản xuất, bảo quản, nên không thể kiểm soát được.
2.3 Những lợi ích và một số rủi ro có thể có do GMO
2.3.1 Lợi ích của GMO
Những ứng dụng của công nghệ biến đổi gen đã mang lại nhiều lợi ích trên
nhiều mặt của đời sống kinh tế - xã hội của con người:
 Cung cấp nguốn lương thực cần thiết, đảm bảo an ninh lương thực, hạ
giá thành (Kramkowska et al. , 2013)
 Tăng cường chất lượng thực phẩm, giảm dư lượng thuốc trừ sâu.
 Tăng năng suất cây trồng, từ đó góp phần xóa đói giảm nghèo.
 Hạn chế biến đổi khí hậu toàn cầu, giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà
kính ( Phipps và Park, 2002).
 Góp phần ổn định kinh tế.
 Sản xuất dược phẩm điều trị bệnh (như insulin trị tiểu đường).

2.3.2 Một số nguy cơ có thể xảy ra do GMO
Bên cạnh những lợi ích do sinh vật biến đổi gen đem lại, thì cũng có những rủi ro
có thể xảy ra:
 Đối với sức khỏe con người: Tiềm ẩn nhiều nguy cơ ảnh hưởng lâu dài
tới sức khỏe cộng đồng, như khả năng gây độc, dị ứng, nhờn kháng sinh, tạo ra các vi
sinh vật đường ruột gây bệnh có khả năng kháng thuốc (Kramkowska et al., 2013).
 Ảnh hưởng đa dạng sinh học: Phát tán những gen biến đổi sang họ hàng
hoang dã của những sinh vật biến đổi gen, làm tăng tính kháng của chúng đối với đặc
tính chống chịu sâu bệnh, thuốc diệt cỏ.
 Ảnh hưởng đến hệ sinh thái nếu trồng với quy mô lớn, đại trà: Làm mất
cân bằng sinh thái ban đầu của khu vực gieo trồng.
 Đối với môi trường: GMO mang các yếu tố chọn lọc (gen chịu mặn hay
kháng sâu bệnh…) lây lan gen chuyển vào quần thể thực vật (Jeschke et al., 2013).
2.4 Phương pháp chuyển gen vào thực vật
Bộ gen của thực vật nằm ở nhiều bào quan khác nhau: ty thể, lạp thể và nhiều
nhất là ở nhân, những nghiên cứu chuyển gen đều tập trung vào nhân. Gần đây, có
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
9

nhiều nghiên cứu chuyển gen vào lạp thể (tảo lục Chlamydomonas) và ty thể (nấm
men) (Boynton et al., 1988; Blowers et al., 1989)
2.4.1 Một số nguyên tắc cơ bản của việc chuyển gen
Khi thực hiện thí nghiệm chuyển gen cần chú ý một số vấn đề sinh học ảnh
hưởng đến quá trình chuyển gen như sau:
 Không phải toàn bộ tế bào đều thể hiện tính toàn năng.
 Các cây khác nhau có phản ứng không giống nhau với sự xâm nhập của
một gen ngoại lai.
 Cây biến nạp chỉ có thể tái sinh từ các tế bào có khả năng tái sinh và khả
năng thu nhận gen biến nạp vào genome.

 Mô thực vật là hỗn hợp các quần thể tế bào có khả năng khác nhau. Cần
xem xét một số vấn đề như chỉ có một số ít tế bào có khả năng biến nạp và tái sinh
cây. Ở các tế bào khác có hai trường hợp có thể xảy ra: một số tế bào nếu được tạo
điều kiện phù hợp thì trở nên có khả năng, một số khác hoàn toàn không có khả năng
biến nạp và tái sinh cây.
 Thành phần của các quần thể tế bào được xác định bởi loài, kiểu gen,
từng cơ quan, từng giai đoạn phát triển của mô và cơ quan.
 Thành tế bào ngăn cản sự xâm nhập của DNA ngoại lai. Vì thế, cho đến
nay chỉ có thể chuyển gen vào tế bào có thành cellulose thông qua Agrobacterium,
virus và bắn gen hoặc phải phá bỏ thành tế bào để chuyển gen bằng phương pháp xung
điện, siêu âm và vi tiêm.
 Khả năng xâm nhập ổn định của gen vào genome không tỷ lệ với sự biểu
hiện tạm thời của gen.
 Các DNA (trừ virus) khi xâm nhập vào genome của tế bào vật chủ chưa
đảm bảo là đã liên kết ổn định với genome.
 Các DNA (trừ virus) không chuyển từ tế bào này sang tế bào kia, nó chỉ
ở nơi mà nó được đưa vào.
 Trong khi đó, DNA của virus khi xâm nhập vào genom cây chủ lại
không liên kết với genome mà chuyển từ tế bào này sang tế bào khác ngoại trừ mô
phân sinh (Trần Quốc Dung et al., 2010).
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
10
2.4.2 Điều kiện cho chuyển gen ở thực vật
Các điều kiện cần thiết cho việc chuyển gen vào thực vật là yếu tố mang gen cần
chuyển (vector), gen cần chuyển, đoạn khởi động (promoter) và đoạn kết thúc
(terminator). Vector cần có: Một đoạn khởi đầu tái bản, một gen chỉ thị chọn lọc để
thao tác trong E.coli và một gen chỉ thị khác được khống chế bởi một promoter mạnh
của thực vật để phục vụ cho việc chọn lọc ở thực vật. Plasmid T-DNA được dùng
trong chuyển gen thông qua Agrobacterium được gắn thêm một đoạn khởi đầu, một

đôi đoạn lặp lại của T-DNA biên trái và biên phải trợ giúp cho plasmid được ghép nối
vào DNA cây chủ (Horsch và Klee, 1985).
Có hai loại promoter dùng cho chuyển gen thực vật, đó là promoter thường
trực (constructive promoter) như CAMV 35S hoạt động thường xuyên trong mọi bộ
phận, mọi thời điểm và mọi hoàn cảnh ở cây một lá mầm và cây hai lá mầm (Jefferson
et al., 1987; Benfey và Chua, 1989; Battraw và Hall, 1990). Đoạn khởi động như vậy
rất cần cho những nghiên cứu đầu tiên về cây chuyển gen. Loại thứ hai là promoter chỉ
hoạt động ở từng loại mô, ví dụ ở củ và hạt , ở từng thời điểm, ví dụ khi ra hoa, khi
ngủ nghỉ ; và hoàn cảnh nhất định như sốc nhiệt, ánh sáng, bị vết thương, bị nấm. Hai
đoạn kết thường dùng trong biến nạp thực vật là đoạn kết của CAMV 35S và đoạn kết
nos. Đuôi polyA có tác dụng bảo vệ các phân tử mRNA bền vững chống lại sự phân
hủy. Gen chọn lọc giúp cho việc nhận biết thể biến nạp được dễ dàng (Dekeyser et al.,
1989).
2.4.3 Các bước cơ bản của chuyển gen
Quá trình chuyển gen được thực hiện qua các bước sau
 Xác định gen liên quan đến tính trạng cần quan tâm.
 Phân lập gen (PCR hoặc sàng lọc từ thư viện cDNA hoặc từ thư viện
genomic DNA).
 Gắn gen vào vector biểu hiện (expression vector) để biến nạp.
 Biến nạp vào E. coli.
 Tách chiết DNA plasmid.
 Biến nạp vào mô hoặc tế bào thực vật bằng một trong các phương pháp
biến nạp gen.
 Chọn lọc các thể biến nạp trên môi trường chọn lọc.
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
11
 Tái sinh cây biến nạp.
 Phân tích để xác nhận cá thể chuyển gen (PCR hoặc Southern blot) và
đánh giá mức độ biểu hiện của chúng (Northern blot, Western blot, ELISA hoặc các

thử nghiệm in vivo khác )( , ngày 02/08/2013)
2.4.4 Các phương pháp biến nạp gen
Có nhiều phương pháp biến nạp gen đối với thực vật, nhưng tùy vào đối tượng
chuyển gen mà lựa chọn phương pháp phù hợp, hiệu quả.
a. Phương pháp chuyển gen trực tiếp
 Kỹ thuật calcium phosphate
Kỹ thuật này yêu cầu ủ các tế bào nhận với các chất đồng kết tủa DNA và
calcium phosphate. Kết tủa này bám vào tế bào và hấp thụ vào tế bào qua quá trình ẩm
bào. Các phân tử DNA ngoại lai nằm trong không bào nhưng rất ít DNA đi đến nhân
và hợp nhất vào genome tế bào chủ.
Kỹ thuật này có giá trị đối với các nghiên cứu chuyển gen vào tế bào soma, được
sử dụng phổ biến vì đơn giản, quy trình dễ thực hiện. ít tốn kém… tuy nhiên hiệu quả
biến nạp và mức độ biểu hiện của gen chuyển thấp.
 Phương pháp vi tiêm (microinjection).
Nguyên tắc của phương pháp vi tiêm là một lượng nhỏ DNA được tiêm trực tiếp
vào nhân tế bào phôi trần hoặc tế bào nguyên vẹn một cách cơ học dưới kính hiển vi.
Phương pháp này cho phép đưa gen vào đúng vị trí mong muốn ở từng tế bào với hiệu
quả tương đối cao. Tuy nhiên do đòi hỏi phải tinh vi, tỉ mỉ và cực kỳ chính xác nên hạn
chế số lượng tế bào vi tiêm và ngoài ra còn có thể làm tổn thương đến tế bào phôi do
tác nhân cơ học gây ra khi tiến hành vi tiêm.







Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
12

Hình 1: Vi tiêm gen ngoại lai vào tiền nhân của trứng thụ tinh
( ngày 28/07/2013)
Phương pháp này được sử dụng đối với các tế bào tiền phôi của hợp tử hoặc hạt
phấn. Sự xâm nhập của gen chuyển vào DNA tế bào vật chủ là một quá trình ngẫu
nhiên, xác suất để gen xen vào DNA của vật chủ và biểu hiện là rất thấp.
 Chuyển gen trực tiếp vào tế bào trần
Tế bào thực vật được loại bỏ vách tế bào tạo tế bào trần, sau đó xử lý với PGE
(poly ethylen glycol) hoặc bằng xung điện.
Phương pháp này rất hiệu quả, đặc biệt đối với những loài thực vật không thể
chuyển gen gián tiếp nhờ Agrobacterium. Tuy nhiên, việc tạo và tái sinh tế bào trần
thành cây con không đơn giản, tốn nhiều công sức, chịu ảnh hưởng môi trường. Nhờ
phương pháp này, một số cây một lá mầm như lúa, bắp, thuốc lá đã được các nhà
khoa học chuyển gen thành công.
 Kỹ thuật xung điện
Phương pháp này có thể sử dụng đối với gần như tất cả các loại tế bào của các
loài. Lúc đầu phương pháp này được sử dụng chuyển gen vào tế bào động vật có vú,
sau này được dùng cho cả tế bào thực vật dạng protoplast và các mô in vitro nguyên
vẹn. Kỹ thuật này dùng thiết bị xung điện tạo điện thế cao (200 - 400V/cm) trong
khoảng thời gian 4 - 5 phần nghìn giây. Kết quả làm cho màng tế bào trần xuất hiện
các lỗ thủng tạm thời giúp cho plasmid tái tổ hợp có thể xâm nhập và gắn vào hệ gen
của thực vật.
Hiệu quả biến nạp khá cao, đoạn DNA ngoại lai được biến nạp có kích thước

lớn. Tuy nhiên, cường độ và chiều dài xung điện không đúng làm cho tế bào dễ bị tổn

Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
13
thương hoặc bị thủng. Sự vận chuyển DNA ngoại lại vào và ra khỏi tế bào trong quá
trình biến nạp là không đặc hiệu, từ đó làm rối loạn chứa năng và chết tế bào.
 Chuyển gen bằng súng bắn gen
Mục tiêu của súng bắn gen thường là mô sẹo của các tế bào thực vật giống nhau
sinh trưởng trong môi trường agar trên đĩa petri.
Súng bắn gen (Gene gun) - tên chính xác và đầy đủ là hệ thống phân phối hạt
biolistics là một thiết bị sử dụng để đưa thông tin di truyền vào tế bào, biến nạp DNA
ngoại lai vào tế bào thực vật và được phát triển vào đầu thập niên 1980 do các nhà
thực vật học ở Ðại học Corrnell cùng với các nhà nghiên cứu ở Corrnell
Nanofabrication Facility, Newyork, USA. Súng bắn gen gồm 2 buồng bằng thép
không gỉ, nối với hai bơm chân không. DNA ngoại lai gắn vào hạt đạn kim loại, đặt
trên một cái đĩa ở mặt bên trong của súng. Khí helium bùng nổ làm đĩa bắn về phía
trước, một tấm chắn làm đĩa ngừng lại và và các hạt đạn được phóng về phía tế bào
đích, chúng xuyên qua vách tế bào và phóng thích DNA.
Phương pháp này dễ thực hiện, có thể chuyển gen vào nhiều loại tế bào, mô, tỉ
lệ sống sót cao đã áp dụng thành công trên nhiều loại cây trồng: hành, lúa, bắp Tuy
nhiên hiệu quả thấp và giá thành cao (Trần Quốc Dung et al., 2006).
b. Phương pháp chuyển gen gián tiếp
 Chuyển gen gián tiếp nhờ Agrobacterium
Agrobacterium có khả năng xâm nhiễm tế bào thực vật bằng cách chuyển một
đoạn DNA của nó vào tế bào thực vật. Khi DNA vi khuẩn được hợp nhất với nhiễm
sắc thể thực vật, nó sẽ tấn công vào hệ thống tổ chức của tế bào một cách có hiệu quả
và sử dụng nó để đảm bảo cho sự sinh sôi của quần thể vi khuẩn.
Phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ Agrobacterium đã được kiểm tra đối với
sự xâm nhập bền vững, sự biểu hiện và sự di truyền của các gen chuyển đặc biệt. Tuy

nhiên, một vài yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả biến nạp là loại mô được biến nạp, giai
đoạn phát triển của mô, mức độ khởi đầu của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens sử
dụng, môi trường để nuôi cấy mô sau khi biến nạp, marker được sử dụng để chọn lọc
thể biến nạp, loại vector sử dụng và kiểu gen của thực vật.
Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
14
Mặc dù hệ thống chuyển gen này có hiệu quả đối với một số loài nhưng không
phải tất cả thực vật. Tỷ lệ thành công thấp đối với các cây một lá mầm như lúa, bắp,
lúa mì


Luận văn tốt nghiệp khóa 36 - 2013 Trường ĐHCT
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
15

Hình 2: Tạo cây chuyển gen bằng phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ
Agrobacterium
( ngày 28/07/2013)