Bài giảng An toàn sinh học và luật bản quyền

Các dạng sinh vật biến đổi gen cây trồng BĐG, động vật BĐG, VSV BĐG, những lo ngại và rủi ro của sinh vật BĐG và Vai trò của cộng đồng trong đánh giá rủi ro và quản lý rủi ro các sinh vậ

NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

1 Các khái niệm về gen, chuyển gen và sinh vật BĐG Những

lợi ích và rủi ro của cây trồng BĐG

2 Quá trình hình thành, tình hình phát triển và thương mại cây

trồng chuyển gen ở thế giới và VN

3 Xu hướng phát triển cây trồng chuyển gen trên thế giới trong

thời gian tới, tại sao cần đến cây trồng chuyển gen?

4 Những lĩnh vực liên quan đến ATSH, quan điểm của các nhà

khoa học, quản lý ATSH về sản phẩm BĐG Nêu suy nghĩ của bản thân ở góc độ nhà khoa học về vấn đề này

5 Những lo ngại của nhà khoa học và người tiêu dùng đối với

sản phẩm BĐG

6 Quá trình khảo nghiệm giống cây trồng BĐG cần tuân thủ

những nguyên tắc nào, cơ sở pháp lý?

2

NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

7 Vì sao phải quản lý ATSH đối với các GMO; Điều kiện để cấp giấy chứng nhận an toàn sinh học là gì? , trình tự thủ tục các bước cấp chứng nhận ATSH của GMO

8 Nội dung của nghị định thư Cartagena và công ước quốc tế về ATSH

9 Các văn bản pháp lý của một số chương trình ứng dụng công nghệ sinh học trong các ngành (nêu mục tiêu và tầm nhìn của từng loại hình văn bản)

10 Một số chính sách trong quản lý ATSH (nội dung và mục tiêu)

11 Hệ thống văn bản qui phạm pháp luật và các hướng dẫn

(sơ đồ, luật môi trường, luật đa dạng sinh học, luật an toàn thực phẩm: qui định chung về ATSH, quản lý rủi ro, an toàn thực phẩm, các thông tư nghị định có liên quan)

3

NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

12 Các dạng sinh vật biến đổi gen (cây trồng BĐG, động vật BĐG, VSV BĐG), những lo ngại và rủi ro của sinh vật BĐG) và Vai trò của cộng đồng trong đánh giá rủi ro và quản lý rủi ro các sinh vật biến đổi gen?

13 Khái niệm đánh giá rủi ro, nguyên tắc và qui trình đánh giá rủi

ro sinh vật BĐG)

14 Các thông số cần xem xét khi đánh giá rủi ro, các vấn đề ảnh hưởng đến quá trình đánh giá rủi ro, Cơ chế quản lý an toàn và đánh giá rủi ro sv BĐG, văn bản pháp luật hiện hành NĐ 69/2010/NĐ-CP)13

15 Mô hình phân tích rủi ro của sinh vật BĐG, triển khai mô hình này bỏ

16 Khái niệm phòng thí nghiệm ATSH, nêu những nguyên tắc xây dựng phòng thí nghiệm ATSH cấp độ 1,2,3 và 4

17 Nêu những nguyên tắc kỹ thuật cơ bản khi làm việc trong phòng thí nghiệm nhằm giảm thiểu các rủi ro trong PTN

4

NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

• 18 15Thực trạng quản lý ATSH ở Việt Nam và trên thế giới

• 19 Các mức độ an toàn sinh học, nguyên nhân dẫn đến tình trạng phơi nhiễm bệnh của nhân viên phòng thí nghiệm, nhân viên y tế

• 20 An toàn sinh học, các mức quản lý rủi ro trong phòng thí nghiệm, trong nhà kính, trên đồng ruộng, vận chuyển, lưu thồng và phân phối đối với cây trồng BĐG

• 21 Các yếu tố ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu, GMO là gì, ảnh hưởng của GMO?

• 22 Hiện nay, có bao nhiêuloại cây trồng được chuyển gen, bao nhiêu gen mục tiêu đã được chuyển? Tình hình quản lý ATSH, khuôn khổ pháp luật, thách thức và sử dụng sản phẩm GMO ở Hoa Kỳ, châu Âu

• 23 Tình hình quản lý ATSH, khuôn khổ pháp luật, thách thức và sử dụng sản phẩm GMO ở Châu Á, Mỹ latinh

• 24 Các loại VSV gây bệnh; nêu chi tiết an toàn sinh học trong phòng xét nghiệm nói chung và PTN vi sinh

• 25 Cac yếu tố ảnh hưởng đến việc quản lý, triển khai luật bảo vệ môi trường năm 2005

5

NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

• 26 23 Lỗ hổng và sự minh bạch của việc quản lý các chính sách về môi trường trong thực tế ở các cụm, khu công nghiệp tại VN

• 27 Khả năng gây bệnh của vsv đối với cây trồng và động vật; các quản lý và kiểm soát an toàn PTN vi sinh và xét nghiệm sinh y

• 28 Nêu các bước tạo cây trồng BĐG; nguyên tắc và quản lý

an toàn PTN sinh học phân tử

• 29 Nêu những thuận lợi và khó khăn trong công tác bảo vệ môi trường

• 30 Có sự khác biệt trong việc đánh giá thực phẩm biến

kiến của nhà khoa học, tiêu dùng về vấn đề dán nhãn sản phẩm BĐG, theo bạn có nên dán nhãn hay không, tại sao?

6

7

NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

• 36 Mục tiêu và các biện pháp quản lý MT

• 37 Hiện tượng ấm lên toàn cầu và nghị định thư Kyoto

• 38 Tình trạng ô nhiễm ở thành thị và quá trình ảnh hưởng của ONTT đến ATSH như thế nào?

• 39 Ảnh hưởng của cây trồng BĐG đến môi trường, hệ sinh thái, phương hướng khắc phục và văn bản pháp qui nào đã ban hành ATSH cây trồng BĐG?

40 Triển khai mô hình phân tích

rủi ro của sinh vật BĐG

8

Câu 35

Bạn nghĩ gì về vấn đề này trong công tác BVMT?

10

Chương 1

An toàn sinh học và sinh vật biến đổi gen

11

 Gen là một trình tự nucleic acid mã hóa cho một sản phẩm cần thiết đối với hoạt động sống của tế bào

 Các gen chứa thông tin được truyền từ thế

hệ này sang thế hệ sau Có thể nói gen là một bản di truyền chi tiết qui định việc hình thành nên sinh vật sống

 Tất cả sự vật có sự sống đều mang gen

 Thông tin của gen được thể hiện dưới dạng các phân tử DNA

Gen là gì?

12

Thế nào là sinh vật biến đổi gen (GMO)

• Sinh vật biến đổi gen Genetically Modified Organism) là thuật ngữ chỉ các sinh vật tiếp nhận những gen mới từ các sinh vật khác thông qua phương pháp chuyển gen trong phòng thí nghiệm

(GMO-13

 GMO được tạo ra bằng cách đưa các gen/vật liệu di truyền mới vào bộ gen của sinh vật nhận

 Các gen/ vật liệu di truyền có thể có nguồn gốc từ các loài không có quan hệ di truyền gần gũi với sinh vật nhận

VD: gen của vi khuẩn được tách ra chuyển vào cây trồng để tạo cây trồng biến đổi gen

 Quá trình biến đổi/ chỉnh sửa diễn ra ở 1-2 gen Thuật ngữ

SV BĐG còn được gọi là SV biến đổi di truyền hay SV CNSH

Thế nào là sinh vật biến đổi gen (GMO)

14

 GMOs có thể tồn tại ở dạng sống hay không sống Để tách các

SV BĐG tồn tại ở dạng sống ra khỏi GMOs nói chung Thuật ngữ SV BĐG sống ra đời (LMO -Living Modified Organism) là tất cả các sinh vật còn sống có chứa tổ hợp vật chất di truyền mới do sử dụng công nghệ sinh học hiện đại LMOs mang gen

có lợi cho con người, tạo ra các sản phẩm có năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi

 Không phải GMO nào cũng là LMO, trong khi tất cả LMOs đều là GMOs

Sinh vật biến đổi gen sống (LMOs)

15

 Cây trồng BĐG (Genetically Modified Crop - GMC): gen mới được đưa vào bộ gen của cây trồng

 Vi sinh vật biến đổi gen

 Động vật biến đổi gen

 Thực phẩm được tạo ra từ GMOs hay có chứa thành tố của chúng được gọi là thực phẩm BĐG (Genetically Modified Food – GMFs) hay thực phẩm công nghệ sinh học

Các loại sinh vật biến đổi gen

16

 Tiến trình quang hợp, hô hấp, hình thành các hợp chất thứ cấp để chống chọi sâu bệnh hại, giúp cây thích nghi với môi trường sống

17

 Là một thực vật mang một hoặc nhiều gen được đưa vào nhân tạo thay vì thông qua lai tạo

 Những gen chuyển được phân lập từ những loài thực vật

có quan hệ họ hàng hoặc những loài khác biệt hoàn toàn

 Trên thực tế, thực vật được chuyển từ gen tổ tiên hoang dại của chúng bởi quá trình thuần hóa, chọn lọc và lai giống có kiểm soát trong một thời gian dài

Thế nào là cây trồng biến đổi gen (GMCs)

18

KỸ THUẬT DI TRUYỀN

 Kỹ thuật di truyền được dùng để gắn một gen mới, qui định cho một tính trạng có lợi (kháng sâu bệnh)

 DNA tái tổ hợp/ chuyển gen

- Gắn DNA thành các cấu trúc tổ hợp mới

- Đưa DNA vào một sinh vật mới -> GMO/sinh vật chuyển

gen/ biến đổi gen/ biến đổi di truyền

19

Cây trồng biến đổi gen được tạo ra như thế nào?

 Thu nhận và biến đổi mã di truyền của gen mong muốn để có thể biểu hiện gen này ở thực vật

 Chuyển gen đã biến đổi vào tế bào/NST của thực vật

 Tái sinh các tế bào chứa gen mới thành cây hoàn chỉnh

 Kiểm tra cây chuyển gen (sự hiện diện của gen mới và tính trạng mong muốn) ở qui mô phòng thí nghiệm, nhà kính và đồng ruộng

 Chuyển gen mới này vào các giống cây trồng có năng suất cao bằng phương pháp lai truyền thống

20

Kỹ thuật tái tổ hợp DNA

• Thu nhận và biến đổi mã

di truyền của gen mong muốn để có thể biểu hiện gen này ở thực vật

21

• Chuyển gen đã biến đổi vào tế bào của thực vật

Kỹ thuật biến nạp thực vật

22

Sơ đồ phát triển cây trồng chuyển gen

Đề xuất

hướng

NC

Phát hiện gen mục tiêu

Chuyển gen

Kiểm tra cây CG trong phòng thí nghiệm

Đánh giá nhà lưới

Khảo sát hạn chế ngoài đồng ruộng

Công nhận

Khảo sát diện rộng ngoài đồng ruộng

Chọn dòng

Phát triển giống

SX đồng ruộng

Thương mại hóa

Tạo cây trồng chuyển gen để làm gì? (lợi ích)

 Có thể mang các đặc tính con người mong muốn như:

 Kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ; giảm phân bón, giảm các chất độc hại dư lượng thuốc BVTV thải

ra môi trường, đất, nguồn nước

 Chống chịu với những điều kiện bất lợi: khô hạn, ngậm úng, chịu mặn,

 Hàm lượng tinh dầu cao, tinh bột, protein cao…

 Giảm các hợp chất không mong muốn như cafein, nicotine, chất gây

dị ứng

 Tạo vacxin, tăng hàm lượng hợp chất thứ cấp cho cây dược liệu…

25

Tình hình chung về các sản phẩm biến đổi gen

trên thế giới

27

• Diện tích cây trồng công nghệ sinh học (CNSH)/Cây trồng chuyển gen trên toàn cầu tăng 100 lần so với năm 1996

• Hai nước mới đưa vào canh tác cây trồng CNSH năm nay là Suadan và Cuba

• Các nước đang phát triển có diện tích canh tác lớn hơn các nước công nghiệp, góp phần bảo đảm an ninh lương thực và tiếp tục xóa đói giảm nghèo ở một số khu vực, chiếm 52% diện tích cây trồng CNSH toàn cầu ( Philippines, 2013)

• Hoa Kỳ tiếp tục là nước có diện tích trồng cây CNSH lớn nhất trên toàn cầu

• Brazil đứng thứ hai chỉ sau Mỹ với diện tích trồng 30,3 triệu

ha

31

• Ấn Độ Câu bông CNSH trở thành cây trồng sinh lợi nhất và hiệu quả nhất của nước này với diện tích trồng 10,6 triệu ha năm 2011

• Trung Quốc, tỷ lệ bông Bt/tổng diện tích trồng bông đạt 71,5% tương đương 3,9 triệu ha

• Philippine, diện tích trồng ngô CNSH tăng 20%, đạt trên 600.000 ha

• Châu Phi trồng 2,5 triệu ha cây trồng CNSH, và đang đạt được những tiến bộ trong khảo nghiệm thực địa theo quy định quản

lý đối với các nước mới trồng và cây trồng CNSH

32

Các loại cây trồng chuyển gen trên thế giới

 Đậu nành kháng thuốc diệt cỏ

 Cây Alfafa kháng thuốc diệt cỏ

 Bông vải kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ

 Bắp kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ

 Lúa, ngô và bông đã được trồng

 Hầu hết các mẫu thức ăn CN có mặt trên thị trường đều chứa sản phẩm BĐG (BNN, 2007)

 Việc quản lý và giám sát cây trồng biến đổi gen cũng như sản phẩm BĐG của nước ta còn rất yếu kém, vi phạm Luật an toàn sinh học -

> lộ trình phù hợp:

 Thu thập đầy đủ thông tin, phân tích đánh giá khách quan tác động hai mặt của cây trồng BĐG và sản phẩm của chúng

 Tiến hành các nghiên cứu cơ bản để tạo ra cây trồng BĐG trên một

số đối tượng được lựa chọn

Tình hình nghiên cứu cây trồng chuyển gen ở

Việt Nam

34

 Thử nghiệm, hoặc gieo trồng trên diện rộng cây trồng BĐG của một số loài như Bông, cây lâm nhiệp, hoa cây cảnh nhưng phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn sinh học

 Tại thời điểm này và trong vài năm tới,theo ý kiến của nhiều nhà nông học, nước ta chưa nên gieo trồng GMC của các loài lúa, ngô, đậu tương và một số cây thực phẩm khác, trong thực tế sản xuất, chúng ta đã và đang có các bộ giống của các đối tượng trên

có tiềm năng về năng suất và chất lượng đảm bảo cho việc tăng tổng sản lượng lương thực quốc gia mà không tiềm ẩn các hiểm họa như GMC, không gây ảnh hưởng bất lợi đến việc xuất khẩu các mặt hàng chiến lược của Việt Nam

35

• Từ năm 2011, Bộ và Hội đồng An toàn sinh học quốc gia

đã khảo nghiệm hạn chế một số giống ngô kháng sâu, kháng thuốc trừ cỏ như BT11, TC 1507… và khảo nghiệm trên diện rộng, đồng thời kiểm tra kỹ lưỡng ngô biến đổi gen của Công ty trách nhiệm hữu hạn Dekalb Việt Nam tại Vĩnh Phúc Từ khảo nghiệm này, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã công nhận kết quả khảo nghiệm đối với 5 giống ngô biến đổi gen là BT11, GA21, MON98034, NK603, TC1507 và đang trình Bộ Tài nguyên Môi trường cấp phép an toàn sinh học

36

Xu hướng phát triển cây trồng BĐG (2011-2015)

 Từ 2011-2015, sẽ có thêm 12 quốc gia trồng cây trồng BĐG, nâng tổng số nước trồng cây trồng BĐG lên 40

37

 Bốn loại cây trồng BĐG: ngô, đậu nành, bông vải và cải dầu sẽ tăng diện tích từ 150 triệu ha lên 315 triệu ha

 Triển khai cây lúa BĐG chịu hạn

 Năng suất sẽ tăng thêm đối với các loại cây trồng thế hệ thứ hai

Xu hướng phát triển cây trồng BĐG (2011-2015)

trên thế giới

38

Hướng nghiên cứu cây trồng BĐG trong thời gian

tới

 Cây trồng kháng sâu hại

 Cây trồng kháng bệnh hại

 Cải thiện protein và các a.a cần thiết

 Cải thiện vitamin và muối khoáng

 Chống chịu với điều kiện bất lợi của môi trường: chịu hạn, ngập úng, chịu mặn

39

Triển vọng và tương lai của CNSH

 Khả năng tạo ra các chuỗi gen và protein

 Năng lực cao trong việc giám sát và đo lường các hiện tượng ở cấp phân tử và trong những môi trường khác biệt, ở xa

 Thay thế các qui trình công nghiệp bằng các qui trình nông nghiệp

có tính bền vững

 Tìm hiểu mức độ cao hơn các nguyên nhân đặc thù và các đơn thuốc chữa trịđặc thù cho một số lớn các bệnh tật Năng lực tiên đoán có tính hoàn thiện cao đối với các cá nhân đang có nguy cơ mắc bệnh

 Khả năng tìm hiểu những tương tác ở mức độ lớn hơn của các hiện tượng sinh học, có khả năng dẫn tới một mô hình dịch tễ học sinh thái và năng lực điều khiển các mô hình đó

 Có khả năng tạo ra "các ngành sinh thái học tối thiểu" - đó là những môi trường trong các hệ thống khép kín (trạm vũ trụ) có thể hỗ trợ cuộc sống trên một nền tảng bền vững

40

Những lo ngại (nguy cơ) về sinh vật BĐG

 Đối với sức khoẻ con người và động vật

Gây dị ứng, làm nhờn kháng sinh, có thể tạo ra các độc tố và gây độc lâu dài cho cơ thể

 Đối với đa dạng sinh học

- Cây trồng BĐG có thể phát tán gen biến nạp sang họ hàng hoang dại và các loài cây trồng khác, sang côn trùng gây hại, vi sinh vật

- Tăng khả năng đề kháng của chúng đối với đặc tính chống chịu sâu bệnh, thuốc diệt cỏ hoặc làm tăng khả năng gây độc của cây trồng BĐG đối với loài sinh vật có ích

41

 Đối với đa dạng sinh học

Trồng cây trồng BĐG đại trà trên diện tích lớn sẽ làm mất đi bản chất đa dạng sinh học của vùng sinh thái, ảnh hưởng đến chu trình nitơ và hệ sinh thái của VSV đất

 Đối với môi trường

 Cây trồng BĐG mang các gen kháng thuốc trừ cỏ có thể thụ phấn với các cây dại cùng loài hay có họ hang gần gũi, làm lây lan gen kháng thuốc diệt cỏ trong quần thể thực vật

Những lo ngại về sinh vật BĐG

42

Một số kết luận về khả năng gây hại

 Các gen chuyển có mức độ gây rủi ro tương tự các gen trong cơ thể sinh vật không biến đổi gen

 Khả năng các gen kháng kháng sinh có thể được chuyển từ GMO sang các sinh vật khác do thụ phấn chéo hay du nhập gen không đáng kể

 Tác hại của GMO đến môi trường sinh thái là không đáng kể vì

đã được đánh giá chặt chẽ theo qui tắc và chuẩn mực quốc tế

 Gen kháng sâu đục thân (gen Cry từ Bt) chuyển vào cây lương thực không gây rủi ro cho sức khỏa con người vì không phát hiện gen này trong thịt, trứng, sữa

43