Công nghệ sinh học trong chọn tạo giống và sản xuất cây trồng

Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
BÁO CÁO SEMINAR

Ứng dụng CNSH
trong chọn tạo giống cây trồng
Giáo viên hướng dẫn:
Nguyễn Vũ Phong
Trình bày:
Nhóm 1


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

Giới thiệu nội dung :
I.
II.
III.
IV.
V.

Đặt vấn đề
Nuôi cấy mô và tế bào thực vật
Lai tế bào sôma (dung hợp tế bào trần)
Kĩ thuật di truyền
Kết luận


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

I.

Đặt vấn đề

???
Loài lúa hoang dại

Giống lúa cải biến gen
MTL 547


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
BẢNG: So sánh giữa chọn giống ứng dụng CNSH và truyền thống
Chọn giống cây trồng ứng dụng Chọn giống cây trồng truyền
CNSH
thống
Cơ sở

Ứng dụng những kỹ thuật hiện
đại để cải biến giống và tạo
giống

Tái tổ hợp gen và NST qua sinh
sản hữu tính theo nguyên lý
Mendel

Mục đích

Cải biến những đặc tính giống
và tạo giống mới qua tác động
trực tiếp đến gen

Cải biến giống hiện có và lai
tạo giống mới

Thời gian

Rút ngắn thời gian

Tốn rất nhiều thơi gian

Hiệu quả

Cao

Thấp


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

II. Nuôi cấy mô và tế bào:
1) Lịch sử:
-Đầu TK XX,
Haberlandt tìm ra tính
toàn năng của tế bào
-50 năm sau, việc tái
sinh cây thành công

Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

2) Ứng dụng chung:
-Nhân quy mô lớn kiểu gen dị hợp tử
-Nhân kiểu gen tự bất hợp
-Nhân bố mẹ bất dục trong chương trình tạo giống lai
-Nhân vật liệu sạch bệnh
-Bảo quản và trao đổi nguồn gen quốc tế


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

3) Nuôi cấy phôi (cứu phôi):

Hình: Nhân giống cây lô hội bằng
nuôi cấy phôi

Hình: Nhân giống thành công
3 giống hoa quý


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

Nuôi cấy phôi khắc
phục hàng rào bất

hợp, bảo đảm

Hình: Cứu phôi lai


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

4) Nuôi cấy mô sẹo (callus culture):

Hình: Mô sẹo bưởi Phúc Trạch

Hình: Mô sẹo phôi hoa ở cam

Hình ảnh các dạng mô sẹo nhận được từ nuôi cấy mô noãn sau thụ phấn
từ 1-8 tuần tuổi


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

Làm biến đổi sự sinh trưởng vô
tổ chức thành quá trình sinh
sản chồi và rể, từ đó tạo thành
một cây nguyên vẹn

Hình: Các chương trình phát triển cúa
mô sẹo

Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

5) Nuôi cấy in vitro:

Hình: Nhân giống in vitro cây thông quý


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
-Ưu điểm: Tạo được vật liệu hoàn toàn sạch
bệnh và hệ số nhân giống rất cao
-Ứng dụng:
.Duy trì, nhân nhanh kiểu gen quý hiếm, có hiệu
quả kinh tế cao làm vật liệu cho công tác chọn
giống
.Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng, cách ly tái
nhiễm kết hợp với làm sạch bệnh virus
.Bảo quản các tập đoàn giống nhân giống vô
tính và các loài cây giao phấn trong các ngân
hàng gen.


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

6) Nuôi cấy bao phấn và sản xuất cây đơn bội:
Phương pháp truyền thông

Ứng dụng CNSH

Gieo trồng quần thể F2, chọn
lọc đến dòng F7, tạo thành dòng
thuần chủng
Mất nhiều thời gian
Mất nhiều công sưc

Rút ngắn thời gian
Tiết kiệm tiền bạc


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
- Ứng dụng:

.Đã tạo các giống lúa thuần và sạch bệnh: Khao 85, Khao 1105,
VH2 , giống DR1, DR2, DR3 đang mở rộng ra qui mô sản xuất,
.Sản xuất được dòng lúa thuần mang gene quý như gene bất dục
đực tế bào chất, bất dục đực nhân (gen TGMS, PGMS)
.Tạo được 5 dòng ngô thuần và hai tổ hợp ngô lai có triển vọng.


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

II. Lai tế bào xôma ( dung hợp tế bào trần)

1) Lịch sử:

Melchers

Keller


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

2) Định nghĩa:

Là sự kết hợp của TB xôma không có thành khác nhau,
sau đó tạo điều kiện để TB lai tái sinh tạo cây dung hợp


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

3) Các bước tiến hành:


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

4) Ứng dụng:
-Tạo thành công cây lai: tomastto
-Kết hợp được tính trạng kháng virut ở loài khoai tây trong
cùng một loài, hoặc giữa các loài khác nhau
-Chuyển tính trang bất dục đực tế bào chất và đa dang hóa

nguồn bất dục đực trong lai


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

III/ Ứng dụng kĩ thuật di truyền (KTDT)
vào tạo giống cây trồng:
1. Giới thiệu các phương pháp chuyển gen
cơ bản:
a/ Chuyển gen trực tiếp:
-Chuyển gen qua lyposome
(màng lipit):

Hình: Sơ đồ hoạt động của vector liposome


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
-Điện biến nạp (electroporation)
-Vi tiêm:

Hình: Sử dụng phương pháp vi tiêm

Hình: Máy vi thao tác Olympus
(Hãng Narishige)


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

-Bắn DNA vào tế bào:

Hình: Súng bắn gen

Tế bào thực vật
Hình: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của súng bắn

gen


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
-Biến nạp qua trung gian các sợi silicon carbide:
Trộn chung các plasmid DNA với tế bào trong sự hiện
diện của các sợi silicon carbide và lắc. Khi lắc dung dịch
các sợi mảnh của sc tuơng tự như những cây kkim làm
thủng vách tế bào để plasmid DNA xâm nhập vào trong.


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng
b/ Chuyển gen gián tiếp nhờ Agrobacterium tumefaciens:


Ứng dụng CNSH trong chọn
tao giống cây trồng

2/ Thực vật chuyển gen:
a/ KTDT giúp tạo ra cây trồng thỏa mãn nhiều mục tiêu:
-Thích nghi với điều kiện khí hậu địa phương

-Kháng thuốc diệt cỏ, kháng sâu bệnh
-Năng suất cao, mùi vị, màu sắc hấp dẫn
-Đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và vệ sinh
-Bảo quản lâu, khó giập
-Cải thiện môi trường
-Giảm chi phí sản xuất