báo cáo thực tập Viện công nghệ sinh học trực thuộc Viện khoa học và công nghệ Việt Nam

báo cáo thực tập Viện công nghệ sinh học trực thuộc Viện khoa học và công nghệ Việt Nam

I Mở đầu

Hiện nay, việc học tập ở các trường ĐH đã gắn liền với phươngtrâm “học đi đôi với hành” Việc học lí thuyết trên giảng đường đãtrang bị cho sinh viên kiến thức tổng quát về ngành, nghề và nhữnghiểu biết về khoa học kĩ thuật (ở các trường kĩ thuật) nói chung Bêncạnh đó, việc thực tập và thực hành đã đem lại cho sinh viên những kĩnăng cơ bản trong thao tác kĩ thuật

Tuy nhiên việc học tập và thực hành ở qui mô các phòng thínghiệm nhỏ chưa đem lại những kiến thức sâu rộng và tính hăng saylao động, thực hành của sinh viên Thực tập giáo trình là bước khởiđầu cho sinh viên tiếp cận với những ứng dụng trong thực tế những gì

đã được học trên giảng đường, những kiến thức về khoa học – kĩ thuật

và xã hội Sinh viên được đi nhiều và tự tìm hiểu về xã hội, tìm hiểu

và trực tiếp thực hành theo hiểu biết về lĩnh vực đang học tập

Việc tiến hành thực tập giáo trình giúp cho sinh viên năngđộng, sáng tạo trong thực hành, hiểu biết sâu rộng nhiều vấn đề và rènluyện kĩ năng thực hành

Qua 1 tuần thực tập tại bộ môn CNSH trường ĐH Nông Nghiệp

Hà Nội và một tuần thực tập nuôi trồng nấm ăn, nấm dược liệu tạiViện Di truyền Nông nghiệp chúng em đã có thêm nhiều hiểu biết và

kĩ năng thực hành, lao động

Sau đây là bài báo cáo thực tập sau đợt thực tập giáo trình đợt I

II NỘI DUNG

Phần I Tham quan các Viện và cơ sở ứng dụng CNSH

Thời gian tham quan từ ngày 24/4/2009 đến ngày 17/5/2009.

Các địa điểm được tham quan:

1.Viện Công Nghệ Sinh Học trực thuộc Viện Khoa học và Công

nghệ Việt Nam (VAST hoặc IBT): buổi sáng ngày 24/4/2009

2.Trung tâm Nông- lâm nghiệp công nghệ cao Hải Phòng: sáng

ngày 27/4/2009

3.Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học và sản xuất lâm nông

nhiệp Quảng Ninh: buổi chiều ngày 27/4/2009

nghệ Việt Nam (VAST hoặc IBT): buổi sáng ngày 24/4/2009 1.Tên cơ quan và cơ sở tham quan

Viện công nghệ sinh học (Institute of biotechnology): Viện Công nghệ

sinh học (IBT) trực thuộc Viện khoa học và công nghệ Việt Nam

-Trụ sở: Nhà A10, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

-website: http://www.ibt.ac.vn

-IBT được thành lập tháng 7 năm 1993 trên cơ sở hợp nhất các cơ sởnghiên cứu sinh học thực nghiệm của Trung tâm Khoa học Tự nhiên vàCông nghệ Quốc gia tại Hà Nội

2.Cơ cấu tổ chức

Viện Công nghệ sinh học có: 190 cán bộ trong đó có 80 tiến sĩ và 18 giáo

sư và phó giáo sư cùng đội ngũ 173 người kí kết hợp đồng ngắn hạn và dàihạn với các phòng thí nghiệm

Tổ chức của IBT:

Ban giám đốc:

Giám đốc: PGS.TS Lê Trần Bình

Phó giám đốc: ○ PGS.TS Trương Nam Hải

o PGS.TS Phan Văn Chi

o PGS.TS Nông Văn Hải

Thư kí: PGS.TS Ngô Đình Bình

Gồm 23 phòng thí nghiện nghiên cứu và phòng thí nghiệm trọng điểm quốcgia

Các phòng thí nghiệm nghiên cứu:

- Công nghệ tế bào động vật (ACB)

- Công nghệ gen động vật (AGT)

- Công nghệ DNA ứng dụng (ADT)

- Hợp chất có hoạt tính sinh học của vi sinh vật (BCM)

- Sinh học tế bào sinh sản (BRC)

- Công nghệ sinh học tảo (ABT)

- Công nghệ enzyme (EBL)

- Công nghệ phôi (EBL)

- Enzyme học (EZL).

- Công nghệ sinh học môi trường

- Công nghệ lên men

- Trại thực nghiệm sinh học

Sinh học phân tử và công nghệ gen

Ngoài ra viện còn có phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ gen

Các đơn vị tham gia: vi sinh vật học dầu mỏ, công nghệ tế bào động vật –thực vật, liên hiệp khoa học sản xuất.

Hóa sinh: phụ trách TS Nguyễn Hoàng Tỉnh

3 Nhiệm vụ của viện

Tận dụng và phát triển hiệu quả nguồn gen nhiệt đới bao gồm vi sinh vật,động vật và thực vật

Viện Công nghệ Sinh học cũng là đơn vị quản lý hệ thống Phòng Thí

nghiệm Trọng điểm Quốc gia về Công nghệ Gene (National Key Laboratory

of Genomics) với các trang thiết bị hiện đại của thế giới như hệ thống máy

khối phổ Qstar, hệ thống máy xác định trình tự gene ABI PRISM 3100, hệ

thống microarray, máy real-time PCR, v.v cũng như cụm tin sinh học hiệnđại…

- Nghiên cứu các vấn đề khoa học, công nghệ thuộc các lĩnh vực: côngnghệ gen, công nghệ tế bào, công nghệ sinh hoá, công nghệ vi sinh;

- Phối hợp với các cơ quan nghiên cứu và các cơ quan sản xuất trongnước tổ chức triển khai, ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất vàđời sống, thực hiện chuyển giao công nghệ tiên tiến thuộc các lĩnh vựctrên từ nước ngoài vào Việt Nam;

- Tham gia đào tạo cán bộ nghiên cứu khoa học - công nghệ về Côngnghệ sinh học;

- Tổ chức hợp tác quốc tế trong các lĩnh vực Công nghệ sinh học;

- Xây dựng cơ sở vật chất cho việc nghiên cứu khoa học - công nghệ,triển khai ứng dụng, chuyển giao công nghệ tiên tiến thuộc các lĩnh vựcnghiên cứu của Viện

Quản lý đội ngũ cán bộ, cơ sở hạ tầng và các tài sản khác của Viện

4 Các lĩnh vực hoạt động chính:

có 5 lĩnh vực hoạt động chính của viện công nghệ sinh học:

sinh học phân tử và công nghệ gene:

ứng dụng của sinh học phân tử trong phân loại, giữ gìn đặc trưng và đa dạngnguồn tài nguyên di truyền

Nhận dạng và phân tích các chức năng của gene theo mục đích nghiên cứu.Trao đổi thông tin trực tuyến về tin sinh học

Công nghệ sinh học vi sinh vật:

sự chọn lọc, đánh giá, khai thác những chủng vi sinh vật biến đổi mới đểphục vụ cho nông nghiệp, chế phẩm sinh học, xử lý rác thải, xử lý thức ăn

Phát triển các hệ thống lên men, các công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu quảbiểu hiện của các chủng vi sinh trong việc sản xuất các loại Protein tái tổhợp và các chất có hoạt tính sinh học.

Công nghệ sinh học enzyme và Protein:

Tinh sạch và cải biến theo hướng có lợi các loại enzyme có khả năng thươngmại hóa cao

Sàng lọc các loại Protein mới có tiềm năng ứng dụng trong y sinh

Thiết kế và phát triển các loại Protit có hoạt tính sinh học

Phát triển những động vật biến đổi gene

Phát triển nuôi cấy tế bào động vật cho chẩn đoán, thụ tinh trong ốngnghiệm và tách dòng

5 Các thành tựu, sản phẩm ứng dụng cụ thể của viện công nghệ sinh học

A Các sản phẩm

1 Biolactovil

2 Pluriamin

3 Polyfa

2 Solutions for (ox and pig) sperm cry preservation

3 Kit for diagnosis of WSSV

4 Kit chuẩn đoán 2,4D trong các mẫu đất, nước, và các sản phẩm nôngnghiệp

5 Dầu sạch

6 Raviton

C Chuyển giao các công nghệ về:

1 Xử lý nước thải ở nông thôn

2 Xử lý ô nhiễm của khí metan trong nước thải công nghiệp

3 Sản xuất phân bón vi sinh

4.Chuyển gen vào phôi bò và dê

5 Xử lý nước bị ô nhiễm dầu

6.Vi nhân giống cây trồng

D Cung cấp các dịch vụ:

1 Xác định hàm lượng acid amin

2 Xác định trình tự gene (Sequencing)

3 Nhận dạng các vi sinh vật

4 Đào tạo sinh phân tử

5 Tư vấn xây dựng phòng thí nghiệm sinh học phân tử

Những thành tựu nổi bật trong các năm gần đây

-Viện đã đưa vào triển khai phục vụ công tác nghiên cứu, đạt được nhiềukết quả có giá trị khoa học và thực tiễn cao Nổi bật là kết quả giải mã genevirus cúm, khi dịch cúm gia cầm bùng phát ở nước ta năm 2003 Với trangthiết bị của PTNTĐ công nghệ gene, từ Việt Nam những trình tự gene đầutiên của virus cúm trên các mẫu gia cầm và thủy cầm mắc bệnh đã được gửilên đăng ký tại ngân hàng Gene quốc tế

-Phối hợp với bệnh viện Nhi Trung ương phân tích gene trên hàng trăm cabệnh nhi nghi nhiễm virut cúm giúp chẩn đoán bệnh và có giải pháp điều trịnhanh chóng,

-Xây dựng thành công quy trình công nghệ sản xuất vacxin phòng virutcúm A/H5N1 trên cơ sở chủng virut làm vacxin của quốc tế

-Tiến hành đề tài giải mã hoàn chỉnh bộ gen ty thể người ở Việt Nam (với

3 dân tộc đại diện trước mắt là Kinh, Tày, Mường) và hiện nay vẫn đang tiếptục từng bước giải mã gene ty thể của các dân tộc khác trong cộng đồng 54dân tộc Việt Nam

-Phối hợp với Viện Pháp y Quân đội, bảo tàng Quân khu 4 và các cơ quankhác thực hiện giám định miễn phí trên 100 bộ hài cốt liệt sĩ và trả lại tênchính xác cho 47 liệt sĩ vô danh

-Chủ trì,tham gia các nghiên cứu và phát triển các chế phẩm sinh họcbằng công nghệ gene dùng trong y, dược, các văcxin tái tổ hợp cho chănnuôi; phát triển các chế phẩm sinh hỏctong xử lý ô nhiễm dầu và các điểmnóng ô nhiễm chất độc da cam, dioxin

Phương hướng hoạt động của viện trong những năm tới

Viện đã phát triển hợp tác nghiên cứu với hơn 40 đơn vị thuộc các bộnghành.Nhiều đoàn khách quốc tế, trong đó có nhiều đoàn cấp cao của các

Bộ KH&CN, các Viện Hàn lâm các nước, các nhà khoa học nổi tiếng Đầu

tư trang thiết bị và trình độ nghiên cứu của các nghành trọng điểm Tổ chứccác lớp tập huấn quốc tế và quốc gia về công nghệ gene và các kỹ thuật có

liên quan cho cán bộ nghiên cứu trong và ngoài viện có nhu cầu sử dụng cáctrang thiết bị của Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ gene

2 Tại Trung tâm Công nghệ cao – Kiến An – Hải Phòng

Trung tâm đi theo 2 mảng: - Nông ngiệp

- Lâm nghiệp

Nông nghiệp Sản xuất Dưa Chuột 60 ngày và bán với giá 10000đ/kg

Sản xuất rau - củ - quả an toànMột số kết quả hoạt động tiếp nhận và chuyển giao công nghệ nhàkính Sawtooth Israel, trồng rau và hoa công nghệ cao:

Tổng diện tích nhà lưới: 7728m2, chia thành 3 nhà:

Đã thành công trên cây dưa chuột, hoa lily, cà chua

- Với Cà chua : sử dụng giá thể trơ không cần đất và khi hết đợt thuhoạch có thể đem giá thể rửa sạch

Năng suất cà chua đạt 250 – 300 tấn/ha

Sử dụng giống ngắn hạn để trồng

Ngoài ra trong nhà kính còn trồng ớt ngọt

Vụ đầu tiên đạt 250 tấn/ ha/năm.

- Trồng hoa lily:

+ Sử dụng bán thủy canh

+ Hệ thống giá thể và tưới nhỏ giọt Ixaren

+ Trồng trên các bầu riêng biệt với giá thể xơ dừa và tàn tro núi lửa(lấy từ Nghệ An)

Dưa Chuột và Cà Chua ở trung tâm đã được công nhận là rau sạch.-Đặc biệt là trồng các giống dưa có giá trị kinh tế cao và ổn định mànhu cầu của thị trường đang rất lớn như giống dưa vàng, dưa kim cônương…cũng băng hệ thống nhà lưới với công nghệ cao

Thị trường cung cấp rau của trung tâm gồm:

Các trường mầm non cụ thể là 20 trường

Các siêu thị

Cung ứng cho các bữa ăn tập thể lớn

Nhà máy sản xuất than Quảng Ninh

Trung tâm không bán qua các đại lý

Các thiết bị trong nhà kính: Phun mù

Sử dụng nguồn nước từ sông Đa Độ rồi đem lọc và tưới

Tưới nhỏ giọt cho bố mẹ đầu dòng và hệ thống tưới phun mưa cho cácvườn ươm

Tưới phun mưa với độ cao 1m và bán kính tưới là 3m

Trồng chủ yếu là giống xoài

Tham quan Trung tâm ứng dụng và chuyển giao KHCN Quảng Ninh

Tên cơ quan và địa chỉ:

Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp.

- Địa chỉ : Minh Thành – Yên Hưng - Quảng Ninh

- Thành lập năm 1999

Cơ cấu tổ chức:

Giám đốc: Tiến sĩ Lê Văn Toán

Đội ngũ CBCNV: 190 người: có 1tiến sĩ , 1thạc sĩ, 30 kĩ sư , 90 trungcấp và nhiều công nhân lành nghề

- Phòng kỹ thuật lâm sinh và phục lục hoá đô thị

Cơ sở vật chất kỹ thuật: 2 xưởng nuôi cấy mô, 5 ha vườn ươm sảnxuất giống cây lâm nghiệp , khu nhà lưới trồng rau, hoa cao cấp 1,7ha,1000m2 nhà lưới nuôi trồng hoa lan Tài nguyên rừng và đất rừng : 692ha

Chức năng - nhiệm vụ chính

Hoạt động nghiên cứu khoa học:

+ Nghiên cứu ứng dụng các thành tựu khoa học tiên tiến vào sản xuấtlâm nông nghiệp

+Tư vấn cho ngành và địa phương trong lĩnh vực sản xuất lâm nôngnghiệp

+ Hợp tác nghiên cứu và trao đổi KHCN với các đối tác trong vàngoài nước.

+ Chuyển giao KHCN cho các tổ chức, cá nhân

Hoạt động sản xuất kinh doanh:

+ Sản xuất tiêu thụ các loại cây giống lâm, nông nghiệp chất lượngcao, quy mô lớn bằng công nghệ mô - hom tiên tiến

+ Sản xuất, tiêu thụ các sản phẩm hoa rau cao cấp

+ Trồng, chăm sóc, bảo vệ rừng và khai thác nhựa thông

+ Sản xuất, tiêu thụ các giống nấm, nấm ăn và nấm dược liệu các loại.+ Dịch vụ tư vấn xây dựng công trình lâm nông nghiệp và phục lụchoá đô thị

+ Đầu tư, liên doanh liên kết phát triển SXKD nông, lâm nghiệp

Các thành tựu, sản phẩm ứng dụng :

- Sản xuất đại trà được cây giống Bạch đàn mô U6

- Sản xuất đại trà cây giống Keo lai hom

- Điều khiển ra hoa thành công Lan hồ điệp

- Tạo củ khoai tây sạch bệnh siêu nguyên chủng trong bình nuôi cấymô

- Tạo cây giống Trầm hương

- Sản xuất nấm kim châm

- Trồng được một số loại hoa trồng trong nhà lưới : hoa đồng tiền,phăng, ly…

Phần II THỰC TẬP GIÁO TRÌNH TẠI BỘ MÔN CNSH - TRƯỜNG ĐHNNI-HN

 Đối tượng: Thực tập với đối tượng là cây lúa

 Địa điểm: Tại nhà lưới và cánh đồng lúa của bộ môn

CNSH-Khoa Nông học

Việc nhận biết KG AA, Aa và aa có thể sử dụng phương pháp lây nhiễmnhân tạo hoặc PP CNSH (chọn lọc qua chỉ thị đồng trội)Xác định gene tương hợp rộng : Lai : Indica × Japonica

- Nếu F1 hữu dục chứng tỏ 1 trong 2 bố mẹ có chứa gen tương hợprộng

- Hiện nay có thể ứng dụng PP CNSH phát hiện gene tương hợp rộngbằng chỉ thị phân tử giúp chọn lọc nhanh mà không cần lai hữu tính

Nhằm tạo ra nguồn vật liệu phục vụ cho chọn giống lúa thuần : Laihữu tính tạo F1 , tự thụ tạo F2 phân li và chọn lọc qua các thế hệ tiếp theo.Việc chọn lọc lúa thuần ở các thế hệ tiếp theo có thể chọn lọc với trợ giúpcủa các chỉ thị phân tử (MAS) sẽ giúp chọn lọc nhanh được giống mới chứatính trạng mong muốn

Nhằm thử khả năng kết hợp để tìm ra giống có khả năng kết hợpchung cao và tìm ra tổ hợp cho ưu thế lai cao nhất Chúng ta cũng có thể ứngdụng phương pháp RAPD để xác định khoảng cách di truyền giữa các giống

từ đó dự đoán khả năng kết hợp và khả năng cho ưu thế lai

* Yêu cầu kĩ thuật :

- Tiến hành khử đực cây làm mẹ vào lúc không tung phấn (thường vàobuổi chiều muộn) và thụ phấn nhân tạo dùng phấn cây làm bố (thụ phấn vàobuổi sang từ 9-11h là tốt nhất)

- Hiện nay có nhiều phương pháp khử đực khác nhau : khử đực bằngtay, bằng nhiệt độ, bằng hóa chất, bằng máy nhưng PP khử bằng tay cho độchính xác cao hơn trong điều kiện thí nghiệm

* Khử đực : - Chọn bông mẹ : lá đòng khoẻ, ba phấn chưa nở, chiềudài bao phấn ddat 2/3 chiều dài vở trấu

- Cắt chéo vỏ trấu và dùng panh gắp nhẹ 6 bao phấn ra Chú ýkhông làm vỡ bao phấn, không sót bao phấn, không tổn thương nhuỵ vàkhông làm gẫy lá đòng

- Bao cách li cẩn thận

Thụ phấn : - Chọn bông cây bố chuẩn bị tung phấn

- Cắt vỏ trấu, cắm vào nước cho hoa nở

- Gắp bao phấn rũ vào bông mẹ, nếu nhiều phấn có thể

rũ cả bông

- Bao cách li lại, ghi rõ ngày lai, người lai

- Chú ý, trước khi thụ phấn cần rũ phấn của những câyxung quanh đi tránh thụ tinh giả

* Xử lí Kết quả :

- Sau khi lai có 3 trường hợp có thể xảy ra: hạt F1 là :lai thật, lai giả và

tự thụ Muốn nhận biết được cần trồng nó bên cạnh cây bố và so sánh một sốtính trạng chất lượng cơ bản Nếu nó giống với cây bố thì chứng tỏ là laithật, nếu giống hệt mẹ thì do tự thụ (khử sót phấn), và không giống bố và cóđặc điểm giống mẹ là do lai giả (lai với hạt phấn của bố khác do cách likhông tốt)

2.2 Thực tập ghép cặp lai

*Mục đích :

- Nhằm tìm ra dòng duy trì và dòng phục hồi cho dòng bất dục CMS

- Nhằm tìm ra tổ hợp cho ưu thế lai cao khi lai với dòng bất dục CMS,TGMS tạo tiền đề cho sản xuất lúa lai

 Hiện nay chúng ta có thể chọn lọc dòng duy trì và phục hồi dựa vào chỉthị phân tử liên kết chặt với các gene này Đồng thời dựa vào PP RAPD cóthể giảm số tổ hợp lai không cần thiết

* Yêu cầu kĩ thuật :

- Thực hiện việc bứng cây mẹ bất dục đặt cạnh cây bố, bao cách li lại

để chỉ cho phấn cây bố thụ tinh cho cây mẹ

- Khi ghép cặp cần chú ý :

+ Chọn cây mẹ và cây bố phải nở hoa trùng khớp mới đảm bảo choviệc thu tinh hiệu quả và thuận lợi cho sản xuất lúa lai sau này

+ Cây mẹ cần tỉa bớt lá nhưng phải đảm bảo nguyên vẹn cho lá đòng

và lá công năng,tỉa nhánh vô hiệu giúp tạo độ thoáng khi thụ phấn

+ Đặt cây mẹ cần thấp hơn cây bố để dễ dàng cho thụ phấn

+ Cần bao cách li cẩn thận, đảm bảo bao cách li phải căng, tránh

đọng sương làm dính hạt phấn cản trở thụ phấn

* Xử lí kết quả :

- Đối với cây mẹ là dòng bất dục TGMS thì F1 thu được được đánhgiá ưu thế lai nhằm chọn tổ hợp tốt có thể sản xuất lúa lai 2 dòng

- Riêng với bất dục CMS, sau khi ghép cặp thu lấy hạt F1 và trồng ở

vụ sau bên cạnh cây bố Và :

+ Tiến hành đánh giá độ bất dục hay hữu dục của cây F1.Thực hiện soihạt phấn bằng nhuộm với KI 1% hoặc có thể bao cách li bông F1 cho nó tựthụ và kiểm tra khả năng kết hạt (nhưng soi hạt phấn đảm bảo chính xáchơn)