TIỂU LUẬN AN TOÀN SINH HỌC : Quá trình phát triển tính kháng của côn trùng mục tiêu khi phát triển cây trồng chuyển gen BT

ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TIỂU LUẬN AN TOÀN SINH HỌC :Quá trình phát triển tính kháng của côn trùng mục tiêu khi phát triển cây trồng chuyển gen BT GV hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Phương Thảo Lớp : K55CNSHA Nhóm : 6 STT Họ và Tên MSV 1 Lê Thị Nhung 550379 2 Nguyễn Thị Hồng Nhung 550380 3 Nguyễn Thị Oanh 550382 4 Nguyễn Văn Phong 550383 Hà Nội, 32013 Mục Lục A: Đặt vấn đề…………………………………………………………...3 B: Nội dung……………………………………………………………..4 1. Cây trồng chuyển gen BT……………………………………………………...4 2. Tình kháng……………………………………………………………………4 a Khái niệm……………………………………………………………………….4 b Quy luật tiến hóa thuyết gen đối gen……………………………………………5 c Các cơ chế kháng của côn trùng………………………………………………..6 3. Quá trình phát triển tính kháng……………………………………………..8 a Tương tác độc tố côn trùng……………………………………………………8 b Nguyên nhân hình thành tính kháng………………………………………….8 c Cơ chế kháng lại cây trồng chuyển gen của côn trùng mục tiêu…………….9 d Tốc độ phát triển tính kháng của côn trùng …………………………………10 4. Sự kiện cụ thể cho thấy sự phát triển tính kháng của côn trùng…………11 5. Chiến lược quản lý khi phát triển cây trồng BT…………………………...12 C: Kết luận…………………………………………………………….14 Tài liệu tham khảo:………………………………………………………………………15 A: Đặt vấn đề Sâu hại luôn là vấn đề lo ngại của người nông dân chúng gây ảnh hưởng lớn đến năng suất cây trồng. Ví dụ như trên ngô năng suất ngô trung bình bị giảm từ 20 40%. Cây ngô bị sâu bệnh nặng ở giai đoạn bông cờ thì tác hại rất lớn có thể làm mất năng suất 70% và hơn thế nữa. Việc tìm các biện pháp để ngăn chặn sâu hại là cần thiết. Con ngươi đã sử dụng nhiều biện pháp khác nhau như sử dụng thuốc trừ sâu hóa học nhưng thuốc hóa học có ảnh hưởng rất xấu đối với sức khỏe con người cũng như môi trường sinh thái. Việc phát hiện ra độc tố BT từ vi khuẩn B. thuringiensis đã tạo ra nhiều chế phẩm diệt sâu thân thiện hơn với con người và môi trường, tuy nhiên do chịu ảnh hưởng của thời tiết và tác động chậm nên thuốc trừ sâu Bt ít có hiệu quả. Sự phát triển của cồng nghệ sinh học đã chuyển gene biểu hiện độc tố của B. thuringiensis giúp cây trồng có khả năng kháng lại sâu hại. Cây trồng có khả năng kháng lại sâu như một giấc mơ của người dân đã mang lại nhiếu hiệu quả cao cho nông dân cũng như mang lại nhiều lợi nhuận cho công ti giống nhưng guồng quay của tự nhiên không bao giờ ngừng. Một vấn đề lớn đặt ra hiện nay là sự xuất hiện tính kháng của côn trùng mục tiêu đối với cây chuyển gen BT Để làm rõ tính kháng của côn trùng mục tiêu đôi với côn trùng mục tiêu chúng em xin trình bày các vẫn đề sau. B: NỘT DUNG 1. Cây trồng chuyển gen BT. Cây chuyển gene kháng sâu đang được tiếp cân theo nhiều hướng nhưng hướng sử dụng gene biểu hiện độc tố từ vi khuẩn Bacillus thuringenesis luôn được quan tâm. Các cây trồng được chuyển gene mã hóa cho Protein gây độc gọi là cây trồng Bt. B.thuringiensis là vi khuẩn Gram dương, có hình que có khả năng sinh nội bảo tử có thời gian tồn tại lâu dài, phân bố rộng rãi trong môi trường. Năm 1911 Eurst Berliner phát hiện vi khuẩn Bt ở thurigia Đức Năm 1915 Ernst Berliner phát hiện ra protein Bt bao gồm α – exotoxin, β – exotoxin, γ exotoxin δ exotoxin. Hầu hết cá protein này đêu gây độc với côn trùng và đsng chú ý là protein β – exotoxin có phổ gây độc rất rộng. Năm 1985 gen cry của Bt đã được chyển vào cây trồng nhờ các biện pháp chuyển gen. Biện pháp chủ yếu được dùng là dùng súng bắn gen.  6 nhóm gen Cry Cry I: diệt ấu trùng bộ cánh vẩy ( Lepidoptera) Cry II: diệt ấu trùng bộ cánh vẩy ( Lepidoptera) và bộ hai cánh ( Diptera). Cry III: diệt ấu trùng bộ cánh cứng ( coleopteran) Cry IV: diệt ấu trùng bộ hai cánh ( Diptera). Cry V: diệt ấu trùng bộ cánh vẩy và bộ hai cánh ( Doptera) CryVI: diệt tuyến trùng Sau 17 năm phát triển , cho đến nay đã có nhiều giống cây Bt được thương mại hóa và sử dụng làm thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và trồng trọt ở nhiều quốc gia trên thế giới 2. Tính kháng a Khái niệm Tính kháng của cây trồng là thuộc tính cho phép cây trồng tránh được hoặc chống được sự tấn công của sâu bệnh hoặc bù đắp được những tổn hại do sâu bệnh gây nên, trong khi các cây khác cùng loại không chịu được. Tính sâu hại là qua quá trình biến đổi côn trùng có khả năng chống chịu lại độc tố mà côn trùng cùng loài không có khả năng đó b Thuyết gen đối gen và quy luật tiến hóa  Quy luật tiến hóa :

ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

TIỂU LUẬN

AN TOÀN SINH HỌC

CHỦ ĐỀ: “Quá trình phát triển tính kháng của côn trùng

mục tiêu khi phát triển cây trồng chuyển gen BT”

GV hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Phương Thảo

Lớp : K55CNSHA

Nhóm : 6

STT Họ và Tên MSV

1 Lê Thị Nhung 550379

2 Nguyễn Thị Hồng Nhung550380

3 Nguyễn Thị Oanh 550382

4 Nguyễn Văn Phong 550383

Hà Nội, 3/2013

Mục Lục

A: Đặt vấn đề……… 3

B: Nội dung……… 4

1 Cây trồng chuyển gen BT……… 4

2 Tình kháng………4

a/ Khái niệm……….4

b/ Quy luật tiến hóa thuyết gen đối gen………5

c/ Các cơ chế kháng của côn trùng……… 6

3 Quá trình phát triển tính kháng……… 8

a/ Tương tác độc tố côn trùng………8

b/ Nguyên nhân hình thành tính kháng……….8

c/ Cơ chế kháng lại cây trồng chuyển gen của côn trùng mục tiêu……….9

d/ Tốc độ phát triển tính kháng của côn trùng ………10

4 Sự kiện cụ thể cho thấy sự phát triển tính kháng của côn trùng…………11

5 Chiến lược quản lý khi phát triển cây trồng BT……… 12

C: Kết luận……….14

Tài liệu tham khảo:………15

A: Đặt vấn đề

Sâu hại luôn là vấn đề lo ngại của người nông dân chúng gây ảnh hưởng lớn đến năng suất cây trồng Ví dụ như trên ngô năng suất ngô trung bình bị giảm từ 20 - 40% Cây ngô bị sâu bệnh nặng ở giai đoạn bông cờ thì tác hại rất lớn có thể làm mất năng suất 70% và hơn thế nữa

Việc tìm các biện pháp để ngăn chặn sâu hại là cần thiết Con ngươi đã sử dụng nhiều biện pháp khác nhau như sử dụng thuốc trừ sâu hóa học nhưng thuốc hóa học có ảnh hưởng rất xấu đối với sức khỏe con người cũng như môi trường sinh thái Việc phát hiện ra độc tố BT

từ vi khuẩn B thuringiensis đã tạo ra nhiều chế phẩm diệt sâu thân thiện hơn với con người

và môi trường, tuy nhiên do chịu ảnh hưởng của thời tiết và tác động chậm nên thuốc trừ sâu

Bt ít có hiệu quả Sự phát triển của cồng nghệ sinh học đã chuyển gene biểu hiện độc tố của

B thuringiensis giúp cây trồng có khả năng kháng lại sâu hại

Cây trồng có khả năng kháng lại sâu như một giấc mơ của người dân đã mang lại nhiếu hiệu quả cao cho nông dân cũng như mang lại nhiều lợi nhuận cho công ti giống nhưng guồng

quay của tự nhiên không bao giờ ngừng Một vấn đề lớn đặt ra hiện nay là sự xuất hiện tính kháng của côn trùng mục tiêu đối với cây chuyển gen BT

Để làm rõ tính kháng của côn trùng mục tiêu đôi với côn trùng mục tiêu chúng em xin trình bày các vẫn đề sau

B: NỘT DUNG

1 Cây trồng chuyển gen BT.

Cây chuyển gene kháng sâu đang được tiếp cân theo nhiều hướng nhưng hướng sử dụng gene biểu hiện độc tố từ vi khuẩn Bacillus thuringenesis luôn được quan tâm Các cây trồng được chuyển gene mã hóa cho Protein gây độc gọi là cây trồng Bt

B.thuringiensis là vi khuẩn Gram dương, có hình que có khả năng sinh nội bảo tử có thời gian tồn tại lâu dài, phân bố rộng rãi trong môi trường

Năm 1911 Eurst Berliner phát hiện vi khuẩn Bt ở thurigia- Đức

Năm 1915 Ernst Berliner phát hiện ra protein Bt bao gồm α – exotoxin, β – exotoxin, γ-

exotoxin δ- exotoxin Hầu hết cá protein này đêu gây độc với côn trùng và đsng chú ý là protein

β – exotoxin có phổ gây độc rất rộng

Năm 1985 gen cry của Bt đã được chyển vào cây trồng nhờ các biện pháp chuyển gen Biện pháp chủ yếu được dùng là dùng súng bắn gen

 6 nhóm gen Cry

Cry I: diệt ấu trùng bộ cánh vẩy ( Lepidoptera)

Cry II: diệt ấu trùng bộ cánh vẩy ( Lepidoptera) và bộ hai cánh ( Diptera)

Cry III: diệt ấu trùng bộ cánh cứng ( coleopteran)

Cry IV: diệt ấu trùng bộ hai cánh ( Diptera)

Cry V: diệt ấu trùng bộ cánh vẩy và bộ hai cánh ( Doptera)

CryVI: diệt tuyến trùng

Sau 17 năm phát triển , cho đến nay đã có nhiều giống cây Bt được thương mại hóa và sử dụng làm thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và trồng trọt ở nhiều quốc gia trên thế giới

2 Tính kháng

a/ Khái niệm

- Tính kháng của cây trồng là thuộc tính cho phép cây trồng tránh được hoặc chống được

sự tấn công của sâu bệnh hoặc bù đắp được những tổn hại do sâu bệnh gây nên, trong khi các cây khác cùng loại không chịu được

- Tính sâu hại là qua quá trình biến đổi côn trùng có khả năng chống chịu lại độc tố mà côn trùng cùng loài không có khả năng đó

b/ Thuyết gen đối gen và quy luật tiến hóa

 Quy luật tiến hóa :

Tiến hóa là sự biến đổi có kế thừa trong thời gian dẫn tới sự hoàn thiện trạng thái ban đầu và sự nảy sinh cái mới, quy luật tự nhiên của mỗi loại sinh vật, trông quần thể bao giờ cũng tồn tại các đột biến mang các biến dị mà trong điều kiện này nó bất lợi nhưng có thể trong điều kiện khác thì nó lại chiếm ưu thế và được chọn lọc tự nhiên giữ lại đó như quy luật tiến hóa tự nhiên giúp sâu bệnh tích lũy các alen kháng lại bt dần dần mặc dù thế tần số này là rất thấp nếu

có biệm pháp canh tác thực tế hợp lí thì sác xuất dẫn đến nhỏ hơn rất nhiều

Vậy nên chỉ là yếu tố thời gian phát sinh sâu bệnh sẽ có khả năng kháng lại dòng bt

 Thuyết gen đối gen:

“ Đối với mỗi gen quy định tính kháng trong cây ký chủ có một gen tương ứng quy định tính không độc trong ký sinh và 2 gen này tương tác đặc hiệu với nhau”

( Harol henry Flor)

“ for each gen determining resistance in the host there is a correspondinh gen for avirulence in parasite with which it specifically interacts”

“ Tính đa dạng và tính chuyên hóa của một loài côn trùng để tạo thành các biotype cho phép côn trùng có thể tiến hóa và thích ứng với cây trồng” (Saxena và Rueda,1983)

 Guồng quay của chọn lọc tự nhiên không bao giờ ngừng, kéo theo sự tiến hóa song song giữa cây kí chủ và côn trùng

Quần thể côn trùng thường có những biến đổi di truyền tự nhiên khác nhau nhằm phản ứng lại độc tố, các alen kháng thường có tỷ lệ thấp trước khi tiếp xúc với Bt (khoảng 0.1%) Sau khi tiếp xúc,các alen kháng trở lên có lợi và sinh sản tạo thành quần thể kháng

 Vòng tuần hoàn cây kháng sâu – sâu kháng – cây kháng

c/ Các cơ chế kháng của côn trùng

 Kháng do cơ chế chuyển hóa (metabolic mechanism)

Trong cơ chế này khi phân tử hóa chất diệt xâm nhập vào cơ thể, dưới tác dụng của các enzym khác nhau trong cơ thể côn trùng kháng thuốc nó sẽ bị phân giải theo nhiều con đường khác nhau như: oxy hóa, thủy phân, hydro hóa, khử clo, ankyl hóa trở thành chất không độc

Có 3 nhómenzyme đóng vai trò chính trong cơ chế côn trùng kháng các nhóm thuốc Chlor hữu

cơ, Phốt pho hữu cơ, Carbamat và Pyrethroides

+ Men Esterase thường liên quan đến cơ chế chuyển hóa trong nhóm Phốt pho hữu cơ, Carbamat, nhưng ít có tác dụng đối với nhóm pyrethroid

Hai locus est α và est β của Esterase hoặc đơn lẻ hoặc phối

hợp trong cơ chế kháng thuốc của giống Culex.

+ Men DDT dehydrochorinase như là Glutathione

S-transferase (GSTs) kháng DDT ở ruồi nhà Musca

domestica, Anopheles và Aedes, men này khử clo của phân

tử DDT, chuyển DDT thành DDE là hợp chất không có

tính độc cho với côn trùng Có 2 lớp GSTs và cả 2 đều có

vai trò trong cơ chế kháng hóa chất của côn trùng

Ở Ae.aegypti có ít nhất 2 loại GST gia tăng trong kháng

DDT, trong khi đóAn.gambiae thì có rất nhiều GSTs khác

nhau gia tăng, trong đó có vài loại thuộc GSTs lớp I

+ Men Monooxygenases liên quan đến sự chuyển hóa của

nhóm Pyrethroids, hoạt hóa hoặc khử oxy trong nhóm Phốt

pho hữu cơ, nhưng ít có tác dụng đối với nhóm Carbamate

Nó là những phức hợp men đóng vai trò trong chuyển hóa

chất sinh học lạ (xenobiotics) và trong chuyển hóa nội sinh (endogenous metabolism) Các men Monooxygenases P450 đóng vai trò quan trọng trong việc thích nghi với hóa chất của côn trùng

Sự gia tăng của men này có liên hệ chặt chẽ với sự kháng hóa chất nhóm Pyrethroid của

An.stephensi, An.subpictus, An.gambiae và C.quinquefasciatus

Cơ chế này tạo ra một mức độ kháng mạnh mẽ nhất của muỗi đối với từng loại hóa chất Sự kháng là kết quả của sự thay đổi về mặt cấu trúc enzym làm tăng khả năng giải độc của nó hoặc tăng số lượng enzym dẫn đến tăng sự đào thải độc tố hoá chất diệt côn trùng ra khỏi cơ thể chúng

 Kháng do giảm tính thẩm thấu.

Là cơ chế mà trong đó hóa chất diệt không bị phân hủy trực tiếp, song tính kháng hình thành là do giảm khả năng thấm Nhiều loại hoá chất diệt côn trùng thâm nhập vào cơ thể côn trùng qua lớp biểu bì Những thay đổi của lớp biểu bì củacôn trùng làm giảm tốc độ thẩm thấu của hoá chất diệt côn trùng gây nên sự kháng đối với một số hoá chất diệt

 Kháng tập tính (behaviouristic resistance)

Đó là sự thay đổi của côn trùng trong tập tính để tránh được liều chết của hóa chất Những thay đổi bao gồm sự giảm xu hướng bay vào vùng sử dụng hoá chất hay tránh xa khỏi bề mặt có hoá chất

 Kháng do biến đổi vị trí đích (Target-Site Resistance)

Sự kháng này gây ra bởi sự biến đổi vị trí đích tác động của hoá chất diệt côn trùng Sự biến đổi đó đã được quan sát thấy ở các enzym và cơ quan cảm nhận thần kinh, đó là điểmđích của một số lớp hoá chất diệt côn trùng Có 3 hình thức kháng hoá chất diệt côn trùng bằng cách thay đổi vị trí đích nhạy cảm

+ Kháng kdr (Knockdown Resistance) hay kháng liên quan đến vai trò các kênh Na+ Kháng kdr liên quan đến các đột biến gen tổng hợp các protein có vai trò vận chuyển natri qua

màng ở một số loài côn trùng Các hoá chất DDT và Pyrethroid làm thay đổi động học của các kênh vận chuyển natri có vai trò trong sự truyền các xung thần kinh đối với DDT và pyrethroidlà

một chỉ thị của sự kháng kdr và thường nó có tính lặn di truyền.

+ Hiện tượng trơ hoặc thay đổi men Acetylcholinesterase (MACE: Modified acetylcholinesterase)

Men Acetylcholinesterase (AchE) của côn trùng liên quan đến việc kháng hóa chất nhóm Phốt pho hữu cơ và Carbamate AchE thủy phân chất dẫn truyền thần kinh Acetylcholine trên màng synap sau của tế bào thần kinh

+ Kháng do thay đổi thụ thể (receptors) GABA (G-AminoButyric Acid)

 Tính đa kháng

Là hiện tượng kháng có hai hoặc nhiều cơ chế kháng trong cùng một cá thể côn trùng (Multi - resistance) Cơ chế kháng này đang phát triển rất nhanh, hiệu quả rất cao và có thể tạo các “nòi siêu kháng”, nó được tạo ra trong quá trình áp dụng liên tiếp một loại cây trồng trên một vùng đất trồng trọt từ vụ này sang vụ khác

3 Quá trình phát triển tính kháng của sâu với độc tố Bt

a/ Tương tác độc tố bt với côn trùng

Khi sâu hại ăn vào cây trồng bt (cây tiết ra protein bt) protein này đi vào đường tiêu hóa của sâu ngấm thành ruột giữa của sâu tác động làm chết tế bào  sâu hại chết

Cụ thể :

- Các gene cry mã hóa tổng hợp các tinh thể endotoxin Khi côn trùng ăn vào bụng các prototoxin bị gãy trong pH kiềm tạo thành độc tố hoạt động

- Protease trong ruột giữa sâu hoạt hóa thành dạng hoạt tính độc tố d ( Quyết định sự chết)

- Độc tố d liên kết với tế bào biểu mô thành ruột, đâm xuyên qua thành ruột và làm chúng bị

phân giải Sâu ngừng ăn và chết

Các chủng Bt khác nhau sản sinh ra các protein độc đối với một số loài côn trùng nhất định

Sự liên kết giữa thụ thể ruột sâu với độc tố giống như cơ chế chìa khóa và ổ khóa Mỗi độc tố BT như chìa khóa chỉ vừa với một ổ khóa là thụ thể nhất định

+ Do không có các thụ thể cho protein có nội độc tố δ của BT trên bề mặt tế bào đường ruột của động vật có vú , do đó , gia súc chăn nuôi và con người không bị nhiễm các proteins này

+ Ngoài ra, sự vắng mặt của các tác dụng bất lợi nơi động vật không phải mục tiêu tiếp tục được hỗ trợ bởi độ hòa tan và ổn định kém của protein BT trong môi trường acid của dạ dày

b/ Nguyên nhân hình thành tính kháng

- Di truyền

Hiện tượng kháng bắt nguồn từ sự sai khác tự nhiên thuộc bản chất di truyền, về độ mẫn cảm đối với các chất độc của các cá thể trong một quần thể sinh vật, ngay từ khi quần thể đó chưa tiếp xúc với một chất độc nào

Trong quần thể tồn tại những cá thể có gen kháng lại với tần số thấp, qua thời gian tiếp xúc với độc tố dưới áp lực chọn lọc tự nhiên phát triển hình thành nòi kháng

- Phân tử

Xét về góc độ sinh học phân tử, các thế hệ côn trùng, đã có khả năng biến đổi gen sản xuất receptor đặc hiệu, tạo nên các biến dị gen để sản xuất loại receptor khác không hoặc còn rất

ít tính đặc hiệu với độc tố ban đầu

c/ Cơ chế kháng lại cây trồng chuyển gen của côn trùng mục tiêu.

Độc tố Bt đã được sử dụng rất rộng rãi trong các sản phẩm thuốc trừ sâu và cây trồng chuyển gen Bt cũng chống được các protein Crystal trong họ Cry1A, cái mà có hiệu quả chống một số các loài sâu bướm gây thiệt hại mùa màng nhất Sau khi Độc tố Cry1A được hấp thụ bởi những bởi các loài sâu bướm, chúng sẽ được kích hoạt bởi các enzyme trong môi trường kiềm của ruột sâu bướm Những độc tố Cry1A đã được kích hoạt sẽ liên kết với các thụ thể đặc hiệu ở màng ruột giữa của côn trùng Từ đó hình thành một lỗ trên màng, cuối cùng gây ra cái chết của sâu bướm

- Cơ chế của tính kháng độc tố Cry liên quan đến sự suy giảm trong liên kết cơ quan thụ cảm, tiếp theo là tính kháng nhờ sự suy giảm trong sản xuất protease, phản ứng miễn dịch cao hoặc tăng cường sản xuất esterase

- Sự liên kết giữa thụ thể ruột giữa của sâu bướm với độc tố Cry1A giống như sự vừa vặn giữa

ổ khóa và chìa khóa Mỗi một độc tố Bt giống như một chiếc chìa khóa, chỉ vừa với những thụ thể nhất định, là những ổ khóa

- Cơ chế được biết đến nhiều nhất về tính kháng côn trùng đến độc tố Bt liên quan đến sự thay đổi những thụ thể Thực tế, ổ khóa đã bị thay đổi vì vậy chìa khóa đã không vừa nữa Điều nay cho phép côn trùng vẫn có thể tồn tại mặc cho sự có mặt của các độc tố

d/ Tốc độ phát triển tính kháng của côn trùng

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình hình thành tính kháng:

- Loại độc tố chứa trong cây: Mỗi côn trùng chỉ bị ảnh hưởng bởi một loại độc tố nhất định do tính đặc hiệu của thụ thể ruột sâu và độc tố Ngoài ra độc tố mạnh hay yếu liên qua mật thiết đối với tốc độ phát triển tính kháng Nếu độc tố yếu không đủ để làm chết côn trùng trong thời gian tiếp xúc lâu dài chúng có khả năng đột biến nhanh chóng xuất hiện lòi kháng…

- Đặc điểm sinh học của côn trùng: Côn trùng càng dễ hình thành đôt biến, dễ thích nghi với điều kiện sống thì tốc độ phát triển tính kháng càng cao

- Tốc độ chọn lọc tự nhiên: Đây là một trong nhân tố quan trọng trong hình thành tính kháng, tốc độ chọn lọc tự nhiên càng cao thì hình thành tính kháng càng sớm Những cá thể không thích nghi nhanh chóng bị loại bỏ thay vào đó là sự phát triển của các cá thể có khả năng thích nghi

Cây chuyển gen ngày càng phát triển mạnh đặc biệt là cây chuyển gen BT kháng sâu song song với đó những báo cáo gần đây cho thấy tốc độ phát triển tính kháng của côn trùng mục tiêu đối với cây trồng BT ngày càng nhanh

Ví dụ:

Theo nghiên cứu của Ali et al 2007 về sự phát triển tính kháng cea với gen Cry 2Ab

đã cho thấy sự phát triên tính kháng mạnh mẽ trong 1 thời gian ngắn

Biểu đồ thể hiện sự tăng tỷ lệ kháng của Helicoverpa Zea với gen Cry 2Ab

Các gene Cry2Ab chủ yếu được chuyển trên cây bong tạo cây kháng với côn trùng cánh

vảy như Heliothis virescens, Pectinophora gosypiella…theo nghiên cứu của Ali et al đưa rât có

thể thấy

Năm 2002 chưa xuất hiện tính kháng nhưng chỉ trong 3 năm đến năm 2005 tỷ lệ lên đến trên 50 % con số đáng báo động

Quá trình suất hiện tính kháng cảu côn trùng ngày càng rút ngắn theo rỷ lệ thời gian gần đây > cần có nhiều biệm pháp cụ thể giảm thiểu chúng

4 Ví dụ cụ thể suất hiện tính kháng côn trùng mục tiêu BT

Mosanto là một tập đoàn lớn có nhiều năm nghiên cứu và phát triển cây trồng biến đổi gen, cây trồng chuyển gen BT là một trong thế mạnh mang lại nhiều lợi nhuận cho công ty Những mới đấy năm 2011 tại 4 bang miền trung tây nước Mỹ cả hai giống Ngô Mon863 và Mon88017 đã quan sát thấy hiện tượng sâu đục rễ kháng lại cây trồng BT mang gen Cry3Bb1

- NCCC46 là một dự án nghiên cứu việc quản lý sâu hại rễ ngô Trong tháng ba năm 2012, 22 thành viên của NCCC46 và những chi nhánh đã gửi một bức thư cho EPA về các thách thức đang nổi lên trong việc quản lý kháng Bt được sử dụng trong những đặc điểm sâu hại rễ ngô của Monsanto

- Các câu hỏi quan trọng trong sự xuất hiện của kháng Cry3Bb1.Nếu kháng Cry3Bb1 đã bị phá

vỡ, sau đó một nơi trú ẩn giảm sẽ thúc đẩy sự phát triển kháng đến Cry34/35Ab1

- Báo cáo trên với nhiều ồn ào của các nhóm chống đối việc sử dụng các sinh vật biến đổi gen

 lo ngại của nông dân

Năm 2003, tập đoàn công nghệ sinh học khổng lồ Monsanto đã phát triển một giống

ngô biến đổi gene có khả năng kháng sâu đục rễ bằng cách dùng Protein Cry3Bb1, có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt), đưa vào mã di truyền của ngô Các protein này

được cho là có khả năng gây tử vong cho tất cả các loài sâu đục rễ.Giống ngô lai này đã nhanh chóng được sự hưởng ứng của người dân và chiếm tới 65% diện tích ngô trên khắp nước Mỹ.Tuy nhiên, trong vài mùa hè qua, sâu ăn rễ đã sinh sôi nhanh chóng ở rễ của ngô

Bt, tại nhiều khu vực thuộc 4 bang miền trung tây nước Mỹ Điều này cho thấy một số côn trùng đang làm mất đi tính năng kháng sâu bọ của giống ngô Bt