Nghiên cứu Gen kháng sâu bệnh,gen chịu han để nâng cao năng suất cây trồng

Song mãi tới năm 1902 mới được Haberlandt- nhà sinh lý học thực vật người Đức đề xuất có thể tạo ra được những phôi nhân tạo từ những tế bào dinh dưỡng từ đó khái niệm về tính toàn năng

Mở Đầu

Công nghệ sinh học là một trong các lĩnh vực công nghệ cao đang được toàn thế giới quan tâm và đầu tư rất nhiều tiền của, công sức, trí tuệ nhằm cải biến các sản phẩm, cải biến các loài sinh vật phục vụ cho con người và các lĩnh vực khác trong đời sống xã hội

Ngành công nghệ sinh học có vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển kinh tế nước nhà Không chỉ trong lĩnh vực nông nghiệp mà còn trong lĩnh vực môi trường giúp bảo vệ môi trường sống, trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm…

Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một trong những lĩnh vực ứng dụng nhiều thành công nổi bật của công nghệ sinh học thực vật Bằng các kỹ thuật nuôi cấy trong điều kiện vô trùng các bộ phận tách rời của cơ thể thực vật, người ta nhân giống thành công nhiều loại cây trồng có giá trị mà trước đây các phương thức nhân giống truyền thống gặp nhiều khó khăn Nuôi cấy mô

tế bào thực vật có ưu điểm: Hệ số nhân giống cao phục vụ nhu cầu về giống cho quy mô sản xuất công nghiệp, sản xuất cây sạch bệnh, tạo giống mới…

đó là những ưu điểm không thể kể hết của nuôi cấy mô tế bào thực vật

Trong những năm gần đây, nuôi cấy mô tế bào thực vật đã không ngừng phát triển và đem lại hiệu quả thiết thực trong công tác chọn tạo và nhân giống Những thành tựu trên đã góp phần to lớn vào việc thúc đẩy phát triển nền nông nghiệp công nghệ cao mang tính cạnh tranh trong thị trường quốc

tế

Một trong những hướng phát triển mới của công nghệ sinh học thực vật

là biến nạp và biểu hiện các gen ngoại lai trong tế bào thực vật nhờ tác nhân chuyển gen có thể dung tác nhân chuyển gen trực tiếp, có thể dung tác nhân

chuyển gen gián tiếp như vi khuẩn Agrobacterium tumefactiens Để chuyển

những đoạn gen mong muốn vào cây trồng như: Gen kháng sâu bệnh,gen chịu han… để nâng cao năng suất cây trồng

Lời cảm ơn

Trong đợt thực tập nghề nghiệp vừa qua chúng em đã hiểu biết thêm được nhiều kiến thức và kĩ năng về các kĩ thuật chuyển gen trong các cây như: ngô, đậu tương và cách pha chế môi trường nuôi cấy Lan hồ điệp, lan đai châu

Chúng em rất cảm ơn các thầy cô giáo đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn, sắp xếp thời gian để chúng em có cơ hội học hỏi, nâng cao kiến thức và

kĩ năng trong thực hành thực nghiệm công nghệ sinh học thực vật Mong rằng nhà trường và các thầy cô sẽ tạo điều kiện hơn nữa về tài liệu nghiên cứu, trang thiết bị phục vụ nghiên cứu và thường xuyên được tiếp xúc, giao lưu, học hỏi với các chuyên gia đi trước trong cùng lĩnh vực để chúng em có thể tăng thêm vốn hiểu biết và kĩ năng nghề nghiệp cho các nghiên cứu sau này

NỘI DUNG

A- Giới thiệu về Viện Di Truyền Nông nghiệp Việt Nam:

Tên Viện: Viện Di truyền Nông nghiệp (Agricultural Genetics Institute)Địa chỉ : Đường Phạm Văn Đồng – Từ Liêm – Hà Nội

Điện thoại : 04.7544712 Fax: 04.7543196

Email : vdtkhoahoc@yahoo.com

I Chức năng, nhiệm vụ

I.1.Chức năng:

- Viện Di truyền Nông nghiệp được thành lập theo điểm "a" Khoản "1" Điều

2 của Quyết định số: 220/QĐ-TTg ngày 09/9/2005 của Thủ tướng Chính phủ Thành lập Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

- Viện Di truyền Nông nghiệp là đơn vị sự nghiệp khoa học, trực thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, có nhiệm vụ nghiên cứu cơ bản có định hướng và ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật thuộc lĩnh vực di truyền

và công nghệ sinh học nhằm thực hiện các nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội của Ngành

- Viện Di truyền Nông nghiệp được Nhà nước cấp kinh phí hoạt động, được

sử dụng con dấu và mở tài khoản riêng tại Kho bạc Nhà nước và Ngân hàng theo quy định của pháp luật

II Nhiệm vụ:

1 Xây dựng chương trình, dự án, kế hoạch nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ thuộc lĩnh vực di truyền công nghệ sinh học dài hạn, năm năm và hàng năm phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế- xã hội, trình cấp có thẩm quyền phê duyệt và tổ chức thực hiện

2 Thực hiện nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ về các lĩnh

- Phát triển và ứng dụng tin sinh học để xây dựng cơ sở dữ liệu hệ gen cây

trồng và vi sinh vật: bản đồ gen, trình tự gen, chức năng gen, cây trồng biến đổi gen, sản phẩm biến đổi gen;

- ứng dụng giải pháp công nghệ nhằm bảo vệ môi trường sinh học nông nghiệp, đa dạng sinh học và an toàn sinh học

- Thực hiện nhiệm vụ chuyển giao công nghệ , khuyến nông thuộc lĩnh vực

di truyền và công nghệ sinh học

- Thực hiện hợp tác quốc tế về nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ, hợp tác chuyên gia và đào tạo nguồn nhân lực trong lĩnh vực di truyền và công nghệ sinh học Nông nghiệp với các tổ chức và cá nhân nước ngoài theo quy định của Nhà nước

- Liên kết, hợp tác nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, thử nghiệm

kỹ thuật mới, đào tạo nguồn nhân lực trong lĩnh vực được giao với các tổ chức trong nước theo quy định của pháp luật

- Sản xuất kinh doanh theo đúng quy định của pháp luật

-Quản lý, sử dụng có hiệu quả nguồn nhân thực, kinh phí, tài sản được giao

đúng quy định của pháp luật

III Tổ chức bộ máy

- Lãnh đạo:

+ PGS.TS Lê Huy Hàm – Quyền Viện trưởng

+ PGS.TS Đỗ Năng Vịnh – Phó Viện trưởng

+ PGS.TS Lê Thị Ánh Hồng – Phó Viện trưởng

+Bộ môn Đột biến và Ưu thế lai;

+Bộ môn Công nghệ vi sinh;

+Bộ môn Sinh học phân tử;

+Bộ môn Bệnh học phân tử;

+Bộ môn Kỹ thuật di truyền;

Các Bộ môn có Trưởng Bộ môn và Phó Trưởng Bộ môn

- Các đơn vị sự nghiệp trực thuộc Viện:

+ Phòng thí nghiệm Trọng điẻm Quốc gia Công nghệ Tế bào thực vật;

+ Trung tâm Môi trường Sinh học Nông nghiệp;

+ Trung tâm Thực nghiệm Sinh học nông nghiệp Công nghệ cao;

- Doanh nghiệp trực thuộc viện:

+ Công ty sông Hồng: trên cơ sở Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật, hiện có Công ty là Doanh nghiệp trực thuộc Viện Di truyền Nông nghiệp, được sử dụng con dấu và mở tài khoản riêng;

+ Công ty Sinh học Nông nghiệp Văn Giang Công ty được thành lập và hoạt động theo quy định của pháp luật

Công nhân

Hợp đồng

IV.2 Cơ sở vật chất:

- Tổng diện tích:

+ Trụ sở cơ quan: 14.698 m2 (Từ Liêm – Hà Nội)

+ Nhà kính, nhà lưới: 3.500 m2 (Từ Liêm -Hà Nội + Văn Giang -Hưng Yên)+ Ruộng thí nghiệm: 585.000 m2 (Văn Giang – Hưng Yên)

+ Nhà ở cho CBCNV: 10.000 m2 (Văn Giang – Hưng Yên)

V NHỮNG THÀNH TỰU CHÍNH:

V.1 Những bài viết về kết quả nghiên cứu trong mọi lĩnh vực của đơn vị:

- Thành tựu về chọn tạo giống lúa của Viện Di truyền nông nghiệp

- Cải tiến giống lúa thuần chất lượng nhập nội bằng phương pháp đột biến thực nghiệm

- Nhân nhanh các dòng TGMS phục vụ cho phát triển lúa lai hai dòng

- Kết quả chọn tạo giống lúa nếp DT-22

- Nghiên cứu nuôi cấy bao phấn một số con lai của một số tổ hợp lúa lai hai

- Kết quả chọn tạo giống lúa chịu mặn CM3

- Nghiên cứu thu nhận đột biến diệp lục ở lúa và hướng ứng dụng

- Tác động của chiếu xạ tia Gamma (Nguồn Co60) lên hạt lúa và những biến đổi di truyền trong thế hệ M1 và M2

- Nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bội kép bằng nuôi cấy noãn chưa thụ tinh

- Kết quả 5 năm (1996 – 2000) nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương

- Bệnh virus gây hại chuối và một số kết quả nghiên cứu về bệnh hại chuối ở Việt Nam.

- Một số bệnh hại phổ biến ở cây ăn quả có múi và các vector truyền bệnh

- Tạo dòng đa bội ở cam Xã Đoài bằng xử lý Colchicine trong điều kiện in vitro

- Nghiên cứu vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh cà chua ở Miền Bắc Việt Nam

- Vi khuẩn gây bệnh héo xanh cà chua và vi sinh vật đối kháng

- Hoàn thiên quy trình công nghệ in vivo và in vitro hoa cẩm chướng, đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển một số giống cẩm chướng ưu việt

- Một số kết quả nghiên cứu sử dụng thuốc trừ sâu sinh học Tập kỳ 1, 8EC

để phòng trừ một số sâu hại rau họ hoa thập tự

- Sử dụng kỹ thuật in vitro để nhân nhanh cây actisô

- Nghiên cứu nhân nhanh các dòng Paulownia nhập nội bằng nuôi cấy mô

- Kết quả bước đầu khảo sát một số dòng Diệp hạ châu trong điều kiện Việt Nam

- Kết quả nghiên cứu công nghệ nuôi trồng nấm ăn và nấm dược liệu trên bã mía

- Kết quả chuyển giao công nghệ sản xuất giống, nuôi trồng, chế biến nấm

ăn và nấm dược liệu (từ 1996 – 2000)

- Nghiên cứu chuyển giao tiến bộ kỹ thuật góp phần chuyển dịch cơ cấu cây trồng các tỉnh miền núi, Trung du phía Bắc

- Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống lúa chiêm DT16

- Đánh giá khả năng phòng trừ của thuốc trừ bệnh SOM 5DD đối với một số bệnh hại chính cây trồng

- Nghiên cứu sử dụng kỹthuật REMI trong việc xác định các gen liên quan đến khả năng gây bệnh của nấm trên cây trồng

- Nhân dòng phân tử các gen mã hoá helicaz ở đậu Hà Lan

- Khảo cứu nấm hương Cao Bằng thuộc chi Lentinula earle

- Nghiên cứu ảnh hưởng GA3 đến năng suất nhân dòng Pei ải 64S vụ Xuân 2001

- Kết quả nghiên cứu chọn tạo dòng lúa Tám ấp bẹ Xuân Đài đột biến

TXĐ3

- Công nghệ gen trong việc tăng sản lượng lúa

- Tối ưu hoá khả năng sinh tổng hợp Nisin của Lactococcus lactis subsp lactis 11

- Nghiên cứu một số đặc điểm trong nuôi cấy hệ sợi của một số chủng giống nấm Linh Chi

- Nghiên cứu thu nhận đột biến diệp lục ở lúa và hướng ứng dụng

- Bệnh virus hại chuối và một số kết quả nghiên cứu về bệnh hại chuối ở Việt Nam

- Nghiên cứu cơ sở khoa học chọn tạo giống lúa năng suất siêu cao 10 – 12 tấn/ha/vụ cho các vùng sinh thái khác nhau

- Kết quả bước đầu trong nghiên cứu đánh giá, tuyển chọn và thử nghiệm nuôi trồng nấm Hầu thủ

- Những kết quả bước đầu chuyển gen Anti-ACO vào cây hoa cúc

- Xác định cây ngô chuyển gen và các sản phẩm chuyển gen bằng kỹ thuật PCR

- Xác định vị trí phân loại vi khuẩn đối kháng với vi khuẩn Ralstonia

solanacearum gây bệnh héo xanh cà chua

- Khảo sát, đánh giá một số giống cúc đơn nhập nội trồng ở vụ Thu Đông tại

Hà Nội

- Kết quả chọn tạo giống lúa nếp DT2003

- Sử dụng các cặp primer khác nhau trong phân nhóm vi khuẩn

- Bước đầu nghiên cứu tốc độ sinh trưởng, hàm lượng protein, hoạt độ một

số enzyme thuỷ phân và so sánh các phương pháp tách chiết ADN từ hệ sợi một số chủng nấm Linh chi

- Nghiên cứu chọn tạo giống nấm mỡ AL1 thích nghi với điều kiện nuôi trồng nấm ở Miền Bắc Việt Nam

- Một số thành tựu trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa và định hướng trong tương lai

- Giống hoa cúc mới, chất lượng cao – CN01, CN20

- Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học rizoplan trừ bệnh hại cây trồng trên hệ thống lên men chìm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của từ trường đến hệ thống nuôi cấy mô in vitro

- Lúa chuyển gen mang nhiều gen trong chuỗi chuyển hoá polyamine

- Nhân giống Boswellia serrata Roxb bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào.

- Nghiên cứu sự phân hoá của nấm bào ngư: Phân chi Coremiopleurotus

- Xác định hiệu lực chế phẩm Ketomium trên bệnh héo rũ cà chua do

Fusarium oxysporum gây ra

- Xác định hiệu lực của chế phẩm Ketomium đối với bệnh đạo ôn trên lúa do Pyricularia oryzae gây ra

- Ứng dụng chỉ thị phân tử liên kết gần trong chọn giống lúa kháng rầy nâu

- Kết quả nghiên cứu tạo phôi vô tính và hạt nhân tạo ở cây Hồng Môn

- Nghiên cứu sự đa dạng về hình thái quả thể và so sánh thành phần hoá sinh

cơ bản của một số chúng Linh Chi

- Đánh giá chế phẩm vk58 đối kháng với vi khuẩn gây bệnh héo xanh cà chua trên đồng ruộng

- Nghiên cứu xây dựng hệ thống tái sinh sử dụng cho biến nạp gen ở ngô

- Một số kết quả nghiên cứu phát triển hoa ở Việt Nam

- Nghiên cứu tạo đột biến ở nấm gây bệnh trên cây trồng bằng kỹ thuật REMI

- Bản chất di truyền của tính trạng mùi thơm ở một số giống lúa

- Định vị các gen kháng rầy nâu bph4 và BphY trên nhiễm sắc thể lúa

- Một số kết quả nghiên cứu chọn tạo giống cây ăn quả có múi

- Nghiên cứu khả năng tái sinh cây từ mô sẹo của một số giống lúa nhằm ứng dụng cho kỹ thuật chuyển gen

- Xác định hiệu lực chế phẩm Ketomium trên bệnh nứt thân, xì mủ do

phytophthora palmivora gây ra trên sầu riêng

- Xác định hiệu lực chế phẩm Ketomium trên bệnh thối thân và thối rễ

phytophthora parasitica ở họ cam chanh

V.2 Những sản phẩm KHCN đã được công nhận, chuyển giao vào sản xuất:

+ Tạo được 16 giống Quốc gia: Lúa (DT10, DT13, DT33, A20, CM1,

D271); Ngô (DT6); Đậu tương (DT84, DT90, DT96, AK06); Cúc (CN93).+ 20 giống khu vực hoá: Lúa (ĐV2, MT1, MT4, ĐC3, ĐC4, DT16, DT17, DT21, D1097, VN01/212 và lúa lai 3 dòng HR1); Ngô (DL1, DL2, DT8); Đậu tương (DT83, DT94, DT95; DT99, DT2001); Lạc (332)

+ Đã phân tích đánh giá được quần thể nấm đạo ôn ở mức phân tử; lập bản

đồ phân tử các gen kháng đạo ôn và rầy nâu, gen bất dục đực nhân nhạy cảm với nhiệt độ ở lúa trồng Việt Nam; Chuyển được gen chỉ thị vào thuốc lá, cải bắp cũng như gen kháng thuốc diệt cỏ và kháng bệnh bạc lá vào lúa

+ 14 quy trình tiến bộ kỹ thuật được công nhận: Sản xuất giống bắp cải chịu nhiệt; tạo giống lúa thuần bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn; sản xuất

nấm ăn; nhân nhanh giống chuối, mía bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào; xác định số lượng nhiễm sắc thể cây trồng, sản xuất hạt cà chua lai F1.+ Các chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp: Chất dưỡng cây TN400 và thuốc trừ sâu thảo mộc ARTOXID.

+ Triển khai khảo nghiệm và khu vực hoá những giống lúa có năng suất, chất lượng cao như DT122, DT16, DT17, DT28, CT3, nếp PD2, nếp DT21, ĐC3, CL9, DT12, DT18 và ĐC-1 Khảo nghiệm siêu lúa đối với giống CV1, QV2 ở các địa phương: Hà Nam, Thái Bình, Bắc Giang, Nam Định, Hưng Yên, Hà Tây và Vĩnh Phúc quy mô 10.000 ha với vài ngàn hộ nông dân tham gia

+ Triển khai khảo nghiệm những giống hoa chất lượng cao ở Đông Anh Hà Nội, Tam Đảo Vĩnh Phúc, Văn Giang Hưng Yên, Đà Lạt và Hải Phòng.+ Đã tổ chức 6 Hội nghị đầu bờ tổng kết những thành công đã đạt được:

3 Hội nghị tổng kết điển hình hoá mô hình sản xuất đậu tương cho năng suất 22,6 tạ/ha/vụ ở Lào Cai

3 Hội nghị tổng kết mô hình sản xuất giống lúa lai siêu cao ở Đồng Văn - Hà Nam, Vĩnh Phúc, Đan Phượng - Hà Tây

+ Tổ chức 3 lớp tập huấn cho nông dân sản xuất giống đậu tương DT96 theo quy trình kỹ thuật ở vùng đồi cao và vùng thấp tại Lào cai

+ Đào tạo hơn 40.000 lượt người nhận chuyển giao TBKT nuôi trồng nấm ở

35 Tỉnh, Thành phố trong cả nước, đưa sản lượng nấm lên 170.000 tấn /năm, trong đó có 40.000 tấn nấm xuất khẩu, giá trị nấm xuất khẩu thu được là 40.000 USD Đã có chiến lược phát triển trồng nấm thành ngành độc lập, tới năm 2010 sản lượng đạt 1 triệu tấn năm

VI Định hướng hoạt động khoa học công nghệ giai đoạn 2006–2010 VI.1 Định hướng

1) Tổ chức, tạo nguồn nhân lực và hợp tác quốc tế

- Kiện toàn tổ chức, chức năng các Phòng, Bộ môn, Trung tâm và Công ty trong Viện và trong hệ thống trực thuộc Viện Khoa Học Nông nghiệp Việt Nam theo quyết định số: 28/2006/QĐ/BNN của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT Hoàn thiện chuyển đổi tổ chức nghiên cứu khoa học theo nghị định 115 của Chính phủ

- Xây dựng một cơ sở doanh nghiệp khoa học công nghệ trên cơ sở ứng dụng và chuyển giao các kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ vào sản

- Khuyến khích và tạo điều kiện cho cán bộ công nhân viên có nhiều cơ hội được học tập nâng cao trình độ chuyên môn và tay nghề qua các khoá đào tạo trong nước và đặc biệt là ở ngoài nước Tập trung đào tạo cán bộ nghiên cứu về lĩnh vực công nghệ sinh học và di truyền chọn tạo giống cây trồng

- Duy trì, tăng cường và mở rộng mối quan hệ hợp tác về đào tạo, nghiên cứu khoa học thông qua thực hiện các đề tài dự án

- Tăng cường đổi mới trang thiết bị phục vụ nghiên cứu đáp ứng mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tập trung và tìm nguồn đầu tư cơ sở hạ tầng và trang thiết bị cho nghiên cứu công nghệ gen, công nghệ vi sinh

2) Định hướng công tác nghiên cứu

- Tiếp tục nghiên cứu có định hướng trong lĩnh vực di truyền và công nghệ sinh học tạo ra cơ sở dữ liệu khoa học, qui trình công nghệ, vật liệu phục vụ cho công tác chọn tạo giống cây trồng, vi sinh vật và bảo vệ môi trường

- Chọn tạo các giống vi sinh vật có hoạt lực cao phục vụ cho sản xuất chế phẩm sinh học chăm sóc cây trồng, phòng trừ bệnh hại và xử lý ô nhiễm môi trường nông nghiệp nông thôn

- Chọn tạo các giống nấm ăn, nấm dược liệu mới có năng suất chất lượng cao và khả năng chống chịu tốt Mở rộng xây dựng mô hình trồng nấm cũng như là qui trình thu hoạch, chế biến bảo quản phụ vụ nôi tiêu và xuất khẩu

- Trình diễn mô hình công nghệ nông nghiệp cao đối với đối với các công nghệ, thiết bị, mô hình, giống cây trồng, sản phẩm nông nghiệp Tư vấn chuyển giao công nghệ và sản phẩm khoa học công nghệ vào sản xuất

VI.2 Giải pháp thực hiện.

- Sắp xếp, hoàn thiện tổ chức và xác định rõ chức năng của mỗi Phòng, Bộ môn, Trung tâm, Công ty của Viện Bố trí hợp lý và tăng cường năng lực về nhân sự và cơ sở vật chất cho mỗi đơn vị trực thuộc Viện

- Duy trì và tăng cường hợp tác trong nước và quốc tế, đặc biệt đối với các Viện trực thuộc VAAS để nâng cao năng lực nghiên cứu thông qua tăng cường cơ sở vật chất, nâng cao trình độ, kinh nghiệm nghiên cứu và chuyển giao các sản phẩm nghiên cứu vào sản xuất

- Tăng cường công tác kế hoạch xây dựng các đề tài/dự án từ khâu đề xuất, đánh giá, thẩm định, kiểm tra định kỳ, nghiệm thu phải thực hiện theo đúng mục tiêu, yêu cầu và đặc biệt về tiến độ thời gian

- Tạo điều kiện cho mỗi cán bộ nghiên cứu chủ động và làm chủ trong

nhiệm vụ nghiên cứu của mình Thúc đẩy sự hợp tác nghiên cứu, trao đổi thông tin, kiến thức và kinh nghiệm Tổ chức tốt và kịp thời công tác khen

thưởng để động viên tinh thần lao động trách nhiệm và sáng tạo của cán bộ công nhân viên.

- Tăng cường khai thác và sử dụng các trang thiết bị hiện có vào công tác nghiên cứu nhằm tận dụng cao tiềm năng của trang thiết bị

- Tạo cơ chế thông thoáng về tài chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án nhằm nâng cao hiệu quả nghiên cứu Bước đầu có thể thử nghiệm ký hợp đồng khoán gọn về tài chính cho một số đề tài, sau đó đánh giá nếu có hiệu quả sẽ kiến nghị cho nhân rộng

- Tích cực tham gia tuyển chọn các đề tài cấp cơ sở, cấp Bộ NN&PTNT, các

đề tài/dự án thuộc chương trình giống cây trồng vật nuôi, chương trình Công nghệ Sinh học Nhà nước, chương trình Công nghệ Sinh học Nông nghiệp , chương trình nông thôn miền núi, chương trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn

B- Tình hình CNSH TV ở Việt Nam:

I- Nuôi cấy mô tế bào thực vật:

Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một hướng nghiên cứu cơ bản đang được ứng dụng rộng rãi trong chọn giống cây trồng Ý tưởng này đã được đề xuất từ những năm 1838-1839 trong nội dung học thuyết tế bào của

Schkeiden và Schnann Song mãi tới năm 1902 mới được Haberlandt- nhà sinh lý học thực vật người Đức đề xuất có thể tạo ra được những phôi nhân tạo từ những tế bào dinh dưỡng từ đó khái niệm về tính toàn năng di truyền ngày càng được các nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu rộng rãi và được ứng dụng ở rất nhiều loài cây trồng

I.1 Hiện trạng phát triển

Hiện nay, công nghệ sinh học đã và đang phát triển mạnh mẽ và có rất nhiều ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống mang lại hiệu quả cao Trong đó công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật đã và đang trở thành một công cụ không thể thiếu trong công tác nhân giống, chuyển gen cây trồng, sản xuất nguyên liệu cho các quá trình sản xuất các hợp chất thứ cấp, các nghiên cứu

về sinh lý thực vật ở Việt Nam hiện nay đã có nhiều phòng thí nghiệm nuôi cấy mô thực vật khá hiện đại và thu được hiệu quả cao về lợi nhuận cũng như phục vụ công tác nuôi cấy tế bào thực vật Một số phòng thí nghiệm đã được nhà nước đầu tư kinh phí từ nguồn sự nghiệp khoa học trung ương và địa phương để xây dựng hệ thống phòng thí nghiệm nuôi cấy tế bào thực vật, mua sắm trang thiết bị, vật tư, dụng cụ, hóa chất ban đầu cũng như đào tạo nguồn nhân lực phục vụ công tác nuôi cấy mô Các phòng thí nghiệm này hình thành nên một mạng lưới nhân giống bằng nuối cấy mô ở hầu hết các

tỉnh, thành phố nhằm tăng cường công tác nhân giống cây trồng phục vụ sản xuất nông nghiệp.

Nuôi cấy mô thực vật là một trong những lĩnh vực ứng dụng đạt nhiều thành công nổi bật của công nghệ sinh học thực vật: Bằng các kĩ thuật nuôi cấy trong điều kiện vô trùng, các bộ phận tách rời của cơ thể thực vật, người

ta đã nhân giống invitro thành công ở nhiều loại cây trồng có giá trị và trước đây các phương thức nhân giống truyền thống gặp nhiều khó khăn Bên cạnh

đó một số kĩ thuật khác cũng đã được ứng dụng có kết quả như: nuôi cấy đơn bội để tạo dòng thuần chủng phục tráng giống cây trồng, dung hợp protoplast giúp mở rộng nguồn gen tạo ra nhiều loài thực vật mang tính trạng mới hữu ích, chọn dòng biến dị soma và biến dị giao tử có khả năng chống chịu các điều kiện bất lợi của ngoại cảnh như: nóng, lạnh, phèn, mặn, khí hậu, sâu bệnh,… Và cuối cùng sản xuất các cây trồng sạch bệnh virus từ những cá thể bị nhiễm bệnh virus Từ đó ta có thể đưa ra một khái niệm chung về nuôi cấy mô tế bào đã được nhiều người sủ dụng: “ nuôi cấy mô tế bào là sử dụng một bộ phận, cơ quan, một khối tế bào, mô tế bào nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng để phát triển thành cây hoàn chỉnh trong điều kiện vô trùng của ống nghiệm”

I.2 Những thành tựu chính trong nuôi cấy mô tế bào thực vật

- Phương pháp chọn giống nuôi cấy mô đã được áp dụng lâu đời bởi các nhà chọn giống muốn nhân nhanh các giống đặc cấp cải thiện hiệu quả của từng thời kì chọn lọc

- Xây dựng được một qui trình nhân giống cây trồng invitro

- Qui trình làm sạch virus do một số cây trồng có giá trị cao trong sản xuất nông nghiệp thông qua nuôi cấy đỉnh sinh trưởng

- Cách sử dụng auxin và cytokinin nhằm điều chỉnh việc hình thành các cơ quan khác nhau của cây

- Qui trình tạo phôi từ tế bào soma

- Kĩ thuật tạo sinh khối

- Kĩ thuật dùng enzym phân lập protoplast

- Nuôi cấy bao phấn để tạo cây đơn bội

- Qui trình tái tạo cây từ một tế bào và biện pháp nhằm tăng khả năng hấp thu DNA của tế bào

- Người ta có thể sản xuất giống trong phòng thí nghiệm để đưa ra sản xuất nhanh chóng hơn nhiều phương pháp cổ điển

- Ở miền Bắc nhân bản vô tính thực vật được ứng dụng ở hầu hết các nông, lâm sản bảo tồn thành công nguồn gen của các loại gỗ quí Kĩ thuật nuôi cấy

mô tế bào thực vật đã giúp lai tạo thành công giống lúa chịu hạn DR1, nhân bản nhiều loại khoai tây, mía…

Chúng ta đang bước vào giai đoạn thứ 4 của nuôi cấy mô tế bào thực vật

Đó là giai đoạn nuôi cấy mô thực vật được ứng dụng mạnh mẽ vào thực tiễn chọn giống, nhân giống vào việc sản xuất các chất thứ cấp có hoạt tính sinh học và nghiên cứu lý luận di truyền thực vật bậc cao Kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật trở nên phổ biến trong lĩnh vực sinh học, hoàn toàn chủ động có thể phát triển từ một bộ phận của cây hoặc từ một tế bào thành cá thể hoàn chỉnh

Ngày nay các phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật đã và đang trở thành công cụ hữu hiệu thông qua lĩnh vực của sản xuất và chọn giống cây trồng

II Công nghệ chuyển gen ở TV:

II.1 Hiện trạng phát triển

Hiện nay diện tích trồng ngô tại Việt Nam vào khoảng 1,1 triệu ha, năng suất bình quân chưa đến 4 tấn/vụ/ha Có 2 nguyên nhân khiến cây ngô Việt Nam cho năng suất thấp là sâu bệnh trên đồng ruộng và nấm, mốc, mối, mọt sau thu hoạch Nếu ứng dụng chuyển gene cho ngô thì nhiều khả năng

sẽ giảm thiểu những thiệt hại trên và mỗi năm Việt Nam không phải mất khoảng nửa tỷ USD để nhập khẩu ngô làm nguyên liệu cho ngành chăn nuôi Tình trạng này cũng đang diễn ra đối với cây bông, đậu tương đang được trồng trên nhiều địa phương ở nước ta

Hiện có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến cây trồng biến đổi gene tại Việt Nam đã được triển khai… trong phòng thí nghiệm Các nghiên cứu chuyển gene kháng virus đốm vòng vào cây đu đủ, chuyển gene chịu hạn vào cây bông… đã và đang được triển khai hiệu quả, nhưng chỉ trồng thử nghiệm ở nhà kính

Tại Viện Sinh học nhiệt đới, sử dụng phương pháp chuyển gene thông qua vi khuẩn A tumefaciens hoặc phương pháp bắn gene, các nhà khoa học

đã tạo được các cây thuốc lá, lúa, đậu xanh, cải bông, cải xanh và cây cà tím mang gene kháng côn trùng, kháng thuốc diệt cỏ Một số công trình nghiên cứu khác như chuyển gene cho cây cà chua, cây cải bắp… cũng đã có kết quả khả quan

Tuy nhiên, những cây trồng được chuyển gene trên mới chỉ tồn tại ở quy mô phòng thí nghiệm và chờ thử nghiệm Trong khi đó, theo ghi nhận của các nhà khoa học, các giống cây trồng chuyển gene đã ít nhiều xâm nhập vào thị trường trong nước qua nhập khẩu Nhưng diện tích, chủng loại gene thế nào thì vẫn chưa xác định được

II.2 Những hướng chính trong chuyển gen ở thực vật :

1 - Chuyển gen tạo cây kháng sâu

Từ hơn 30 năm nay, trong sản xuất đã sử dụng thuốc kháng sâu vi sinh Bt do vi khuẩn Bacillus thuringiensis tạo ra Vi khuẩn này sản xuất ra các protein tinh khiết rất độc đối với ấu trùng của nhiều loại côn trùng nhưng không độc đối với động vật có xương sống Tinh thể protein do vi khuẩn tạo

ra sau khi xâm nhập vào côn trùng sẽ bị các protease trong ruột côn trùng phân giải thành các đoạn nhỏ, trong đó có đoạn mang khối lượng phân tử là

68000 dalton chứa gần 1200 axit amin có hoạt tính độc gây hỏng ruột côn trùng

Do vi khuẩn Bacillus thuringiensis là vi khuẩn phức tạp có hơn 30 serotype nên chúng có chứa các gen ICP khác nhau và tạo nên những độc tố khác nhau Các gen này được tách, xác định trình tự, tổng hợp, thiết kế

vector chuyển gen và chuyển vào nhiều loại cây tồng khác nhau đặc biệt là bông ngô, đậu tương, lúa… Kết quả đã tạo nên các giống cây trồng kháng sâu rất có ý nghĩa

2 – Chuyển gen tạo cây kháng nấm gây bệnh:

Nấm gây bệnh là những tác nhân gây hại cây trồng rất nặng, nhất là ở các nước nhiệt đới có độ ẩm cao

Ví dụ: Chuyển gen chitanase và glucanase vào cây thuốc lá làm tăng hoạt tính kháng nâm gây hại Cây cà chua chuyển gen kháng nấm Fusarium

3 – Chuyển gen tạo cây kháng virus gây bệnh :

Virus thực sự gây hại nghiêm trọng cho cây trồng và là loại bệnh không thể dùng các loại thuốc thông thường để phòng trừ được Do vậy, việc tạo cây kháng virus là quan trọng

Có nhiều cách tạo cây kháng virus gây bệnh, chuyển gen mã hóa protein vỏ của virus, chuyển gen tạo enzyme phân giải virus ( ví dụ như enzyme ribozyme), hoặc chuyển gen có trình tự đối bản (antisens) với ARN của virus

Nhiều loại cây trồng được chuyển gen tạo vỏ của nhiều loại virus nên đã kháng được virus gây bệnh như : đu đủ kháng với virus gây bệnh đốm vòng( PRVS – cucumber mosaic virus); cây thuốc lá kháng với virus khảm dưa chuột ( CMV – cucumber mosaic virus); cây thuốc lá kháng với virus khảm alfa ( AWM – Alfa mosaic virus); khoai tây kháng với virus X, virus Y ;

khoai tây kháng virus xoắn lá ( PLRV – potato leafroll virus); cây cam, quýt kháng bệnh virus gây tàn lụi tristeza 9 CTV – Citrus tristeza virus)…

4 – Chuyển gen tạo cây sản xuất những loại protein mới:

Việc sản xuât protein trong thực vật dễ dàng Đây là hướng nghiên cứu rất có triển vọng và đã đạt được một số thành tựu trong việc chuyển gen tạo cây sản xuất những loại potein mới

5 – Chuyển gen làm thay đổi hàm lượng các chất dinh dưỡng của cây:

Đậu tương và ngô là thức ăn cho người và gia súc Tuy nhiên trong đậu tương và ngô có hàm lượng acid amin không thay thế thấp Việc chuyển gen vào đậu tương và ngô nhằm tăng hàm lượng các acid amin này có ý nghĩa rất quan trọng Kết quả các cây chuyển gen đã tăng loại protein giàu methionin lên hơn 8% trong tổng số protein có trong hạt

Người ta cũng tách được gen mã hóa cho việc tổng hợp một loại chất

là thaumatin (chất có độ ngọt gấp hàng nghìn lần so với đường mía) rồi chuyển thành công vào cây khoai tây Kết quả toàn bộ thân, lá, rễ, củ của cây khoai tây đều ngọt

6

– Chuyển gen tạo giống hoa có nhiều màu sắc mới:

Màu sắc hoa, đặc biệt là hoa có màu xanh, nhung đen rất có giá trị Trong mô của cánh hoa nhất là các tế bào biểu bì thường chứa các sắc tố tạo màu sắc hoa Có ba nhóm antocyanin được phát hiện và là dẫn xuất của các chất pelargonidin và delphinidin

+ Các sắc tố là dẫn xuất của pelargonidin thường có màu da cam, hồng và đỏ

+ Các sắc tố là dẫn xuất của cyanidin có màu đỏ hoặc màu hoa cà.+ Các sắc tố là dẫn xuất của delphinidin có màu tía, màu xanh và màu đen

Sự phối hợp của ba nhóm antocyanin này tạo ra phổ sắc hoa rất rộng Trên

cơ sở biết các gen mã hóa cho các enzyme tham gia vào biến đổi sắc tố, người ta đã chuyển hóa mã gen, hoặc gen ức chế hoạt động của các enzyme nhằm điều khiển hướng chuyển hóa sắc tố, từ đó tạo ra hoa có màu sắc khác nhau Nhiều màu sắc mới của hoa đã được tạo ra nhờ tách chiết các gen chịu trách nhiệm tổng hợp sắc tố từ các sinh vật khác nhau và chuyển và các giống hoa, tạo ra nhiều giống cho màu hoa mới lạ

7 – Chuyển gen tạo cây kháng các điều kiện ngoại cảnh bất thuận :

Ở thực vật có cơ chế nhằm để chống lại những điều kiện bất lợi của

môi trường như nóng, lanh, khô hạn, thiếu khoáng, nồng độ muối và kim loại cao, ô nhiễm môi trường và tia cực tím

Thực vật có khả năng chống chịu cao với những điều kiện bất lợi này

có ý nghĩa đặc biệt trong những vùng khó khăn về nông nghiệp Hơn nữa, diện tích gieo trồng cho đên nay chưa đáp ứng đủ nhu cầu do dân số thế giới ngày càng tăng Vì vậy bắt buộc phải trồng cây trên những vùng có điều kiện khô hạn, nóng và lạnh, đặc biệt ở các nước đang phát triển với sự tăng dân số rất nhanh và nhiều vùng khó khăn về thới tiết

Phần lớn những yếu tố bất lợi gây hại trực tiếp hoặc dán tiếp làm xuất hiện những hợp chất oxy độc, hoạt động, được gọi ngắn gọn là ROS

(Reactive oxygen species) ROS xuất hiện do việc vận chuyển điện tử từ chuỗi vận chuyển điện tử gắn liền với màng trong ty thể và lạp thể đến phân

tử oxy ROS hoạt động hóa học mạnh, gây hại cấu trúc tế bào và acid

nucleic Tất cả những tế bào sống hiếu khí (cần oxy) có khả năng phân giải nhanh những ROS

Chuyển gen mã hóa cho enzyme cholinoxygenase từ vi khuẩn Arthrobacter globiformi vào thực vật làm cho thực vật có khả năng tích lũy glycinbetaine

và thể hiện tính chịu mặn cao Ở nhiều cây trồng, có sự tích lũy manitol để chống lại khô hạn và nồng độ muối cao Chuyển gen mã hóa cho manitol – dehydrogenase có nguồn gốc từ E.coli vào thực vật làm cho thực vật tích lũy manitol làm tăng khả năng chống lại các chất oxy hóa

8 – Chuyển gen tạo cây làm thức ăn chăn nuôi:

Một thế hệ cây trồng chuyển gen mới, được thiết kế đặc biêt cho

ngành chăn nuôi đang được phát triển Những loại cây trồng này được thiết

kế với những thay đổi quan trọng về hàm lượng các thành phần chính (ví dụ như protein và amino acid) hay các thành phần chủ yếu ( các loại vitamin và khoáng chât) Vì những loại cây trồng chuyển gen này được dùng với mục đích làm thức ăn chăn nuôi nên sẽ khác với các loại cây trồng bình thường, cần có thêm những đánh giá về sự an toàn của chúng khi để con người và vật nuôi tiêu dùng

9- Chuyển gen tạo cây làm sạch chất ô nhiễm

Cây mù tạt chuyển gen (GM) đã hút sạch lượng selen dư thừa trong đất Cây mù tạt vốn có khả năng kháng và hấp thụ selen qua rễ Thúc đẩy khả năng kháng và hấp thụ selen của cây mù tạt bằng cách bổ sung một số gen tạo enzym đói selen Kết quả là loại thực vật GM này có thể hấp thụ

selen cao gấp 4,3 lần so với ban đầu và có thể thu hoạch 45 ngày sau khi trồng

Hiện nay việc sử lý đất ô nhiễm vẫn mang tính chất thô sơ chủ yếu là đào đất và chôn nó ở một nơi khác hoặc rủa đất Cả 2 phương pháp đều tốn kém và làm giảm chất lượng đất Việc sử dụng thực vật để loại bỏ chất ô nhiễm khỏi đất ít tốn kém hơn xong có thể mất nhiều năm Chẳng hạn cây dương sỉ đã được sử dụng để hút thạch tín khỏi đất Nhưng dùng cây chuyển gen có thể tăng tốc tiến trình dọn ô nhiễm này

Tuy nhiên khả năng cây GM sẽ lai với các loại hoa màu khác là một điều lo ngại.Nếu chuyển 1 gen hấp thụ nhiều kim loại vào cây dùng để sử lý

ô nhiễm thì chúng ta phải đảm bảo rằng gen đó không xâm nhập vào hoa mầu Nếu không hoa màu sẽ hút nhiều kim loại ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng

10- Chuyển gen tạo cây mang tính bất dục đực

Các cây hoa màu đạt năng suất cao hiện nay đều được trồng từ hạt lai qua một quá trình chọn lọc khắt khe Các hạt này có ưu thế lai cao vì là kết quả của các quá trình lai xa Ở những cây tự thụ phấn như ngô, lúa trước kia người ta rất tốn công lao động để loại bỏ cờ bắp, nhị (cụm hoa đực) nhằm tránh hiện tượng thụ phấn, tốn nhiều công sức và công suất lại thấp

Hiện nay, công nghệ chuyển gen có thể tạo ra hàng loạt cây bất dục đực cung cấp nguyên liệu cho công tác lai chọn tạo giống mang lại hiệu quả

và công suất cao hơn rất nhiều

II.3 Những thành tựu chính đã đạt được

Các cây trồng quan trọng đã được phát triển

1) Cây ngô

Hiện nay, cây ngô đã được biến đổi gen để mang các tính trạng như kháng côn trùng và chống chịu thuốc diệt cỏ.Dùng phôi ngô trong nuôi cây

dịch huyên phù phat sinh phôi để tái sinh các cây hưu thu mang gen bar biến

nạp Sử dụng phương pháp bắn gen và chọn lọc bằng thuốc diệt cỏ bialaphos cho kết quả là mô callus phát sinh các phôi được biến nạp gen Các cây biến

nạp gen hưu thu đã được tái sinh, ổn định di truyền và biểu hiện gen bar

cùng với hoạt tính tính chức năng của enzyme phosphinothricin acetyltransferase quan sát được trong những thế hệ sau:

2) Cây lúa:

Hiện nay hơn 40 giống đã được biến nạp gen thành công Mẫu vật sử dụng là phôi non và các callus có nguồn gốc từ hạt trưởng thành Hygromycin B la marker chọn lọc thường được dùng cho lúa Gần đây, kỹ thuật biến nạp gen ở lúa thông qua Gân đây, ky thuât biên nap gen ơ lua thông qua 3 Binary vector: vector hai nguồn, là vector trước hết được lắp

ghép vào trong tếbào E coli sau đó chuyển toàn bộ vào tế bào grobacterium

bằng phương thức giao phối bộ ba (triparental matting) để nó tự nhân lên và

tồn tại trong Agrobacterium Agrobacterium cũng đã có những cải tiến quan

trọng có hiệu quả tương đương với kỹ thuật bắn gen

3) Cây đậu tương

Đậu tương là một loại cây trồng lâu đời đã được trồng tại Trung Quốc

từ năm 3.000 trước công nguyên Đây là loại cây chứa dầu đem lại lợi ích kinh tế to lớn nhất trên thế giới Hạt đậu tương có chứa tỷ lệ amino acid không thay thế nhiều hơn ở cả thịt, do vậy đậu tương là một trong những loại cây trồng lương thực quan trọng nhất trên thế giới hiện nay Đậu tương được biến đổi gen để mang các tính trạng như khả năng chống chịu thuốc diệt cỏ và có hàm lượng oleic acid cao Những cố gắng đầu tiên ở cây đậu tương biến nạp gen tập trung ở việc tái sinh cây từ protoplast và nuôi cây dịch huyễn phù phát sinh phôi Mặc dù có những thành công ban đầu, tiến triển của công việc này vẫn còn chậm và việc thu hồi các cây chuyển gen vẫn đang còn gặp nhiều khó khăn.Công nghệ chuyển gen ở đậu tương đã có triển vọng hơn nhờ sự phát triển và tối ưu hóa của kỹ thuật bắn gen (vi đạn) Thực tế, đậu tương đã được dùng như một cây mô hình để phát triển kĩ thuật cho nhiều loại cây trồng áp dụng công nghệ di truyền Kết quả đầu tiên ở

đậu tương là thu hồi thành công cây chuyển gen nhơ Agrobacterium

Phương thức này dựa vào sự phát sinh chồi từ lá mầm chọn lọc cho tính

mẫm cảm với Agrobacterium Các mẫu lá mầm đưuọc xâm nhiễm với Agrobacterium mang plasmid kháng kanamycin và có hoạt tính gusA, hoặc

kháng kanamycin và chống chịu glyphosate Có thể biến nap gen hiệu quả vào protoplast đậu tương bằng các phương pháp thông dụng nhưng rất khó tái sinh được cây Để biến nạp gen vào các giống cây đậu tương khác nhau người ta đã phối hợp hai yếu tố: genotype đơn giản-phương thức tái sinh cây độc lập (dựa trên cơ sở sự tăng sinh của cụm chồi từ vùng chung quanh mô phân sinh của trụ phôi) với sự tăng gia tốc của viên đạn (particle) có phóng điện để phân phôi DNA ngoại lai Hàng trăm cây đáu tương có nguồn gốc độc lập đã thu được kết quẩ biến nạp đã cho nhiều phenotype khác nhau Nói chung, các dòng đậu tương chuyển gen có nhiều bản sao của gen biến nạp (số bản sao khoảng từ 1-50 nhưng thường thay đổi từ 2-10) Phân tích Southern blot ở thế hệ sau của các bản sao gen phức cho thấy tất cả các bản

sao cùng tách rời, như thế mỗi thể biến nạp sơ cấp chỉ hiện diện một kết quả biến nạp độc lập và có sự tái tổ hợp thống nhất đã không xuất hiện thường xuyên.

4) Cây bông

Cây bông là loại cây cung cấp sợi chủ yếu, chiếm tới một nửa số lượng vải sợi trên thế giới Ngoài ra, một lượng nhỏ hạt bông được dùng như một nguồn thực phẩm, thức ăn gia súc và dầu ăn cho con người và vật nuôi Dầu hạt bông được tinh chế trước khi dùng để loại bỏ chất gossypol độc hại cho người và tiêu hóa của động vật Phương thức niến nạp gián tiếp thông

qua Agrobacterium Tumefaciens là kỹ thuật đầu tiên được sử dụng để biến

nạp gen vào cây bông giống Coker 312 (Umbeck 1987) Cây bông biến nạp gen cũng của giống trên đã được thu hồi sau khi bắn gen vào dịch huyễn phù nuôi cây phát sinh phôi (Finer va McMullen 1990) Hầu hết các giống bông

có giá trị kinh tế khác không thể tái sinh cây từ giai đoạn callus Một số ít các giống đó có thể tái sinh cây nhưng quá trình này thiên về biến dị dòng vô tính (somaclonal variation) Phương thức phân phối gen ngoại lai trực tiếp vào trong mô phân sinh của tru phôi dựa trên công nghệ “ACCELL”4 cũng được phát triển và người ta đã thu hồi thành công cây biến nạp gen

5) Cây cải dầu

Cây cải dầu được biến đổi gen với mục đích cải thiện chất lượng dinh dưỡng, đặc biệt là hàm lượng chất béo hòa tan của loại cây này Cây cải dầu đựơc trồng chủ yếu ở các vùng phía tây Canada và một ít ở Ontario và tây bắc Thái Bình Dương, trung tâm phía bắc và vùng đông nam nước Mỹ Ngoài ra, cây cải dầu cũng được trồng ở các nước khác của châu Âu và Australia Cây cải dầu được biến đổi gen mang các tính trạng chống chịu thuốc diệt cỏ, có hàm lượng laurate và oleic acid cao

6) Khoai tây

Khoai tây được xem là cây lương thực quan trọng thứ tư trên thế giới, với sản lượng hàng năm lên đến 300 triệu tấn và được trồng trên hơn 18 triệu hecta Hiện nay, hơn một phần ba sản lượng khoai tây trên thế giới là của các nước đang phát triển Sau khi Liên Xô tan rã thì Trung Quốc trở thành nước sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới Ấn Độ đứng thứ tư Mặc dù sản lượng khoai tây tại châu Âu đã giảm xuống từ đầu những năm 1960, nhưng bù vào đó sản lượng khoai tây ở châu Á và nam Mỹ lại tăng lên vì thế sản lượng khoai tây trên thế giới vẫn càng ngày càng tăng Khoai tây được biến đổi gen mang các tính trạng như khả năng kháng côn trùng và kháng virus

7) Cà chua

Cà chua được coi là loại quả vườn phổ biến nhất hiện nay Cà chua thường rất dễ trồng và một số giống đã cho những vụ mùa bội thu Chất lượng quả cà chua chín cây vượt xa tất cả những loại quả khác có mặt trên thị trường thậm chí trong cả mùa vụ Cây cà chua rất mềm và thích hợp với thời tiết ấm áp thế nên nó thường được trồng vào vụ hè Cà chua được biến đổi gen mang các tính trạng như khả năng chịu thuốc diệt cỏ, kháng vật ký sinh và làm chậm quá trình chín của quả

8) Cây bí đỏ

Bí đỏ mùa hè là một loại quả mềm và hợp với khí hậu ấm áp, được trồng ở nhiều nơi trên thế giới Bí đỏ mùa hè khác bí đỏ mùa thu và mùa đông ở chỗ nó được chọn thu hoạch trước khi vỏ quả cứng và quả chín Không mọc lan như bí đỏ và bí ngô mùa thu và mùa đông, bí đỏ mùa hè mọc thành bụi rậm Một số cây khỏe và có sức đề kháng tốt cho sản lượng khá cao Bí đỏ được biến đổi gen kháng virus đặc biệt là virus khảm dưa hấu (WMV) và virus khảm vàng zucchini (ZYMV)

9) Đu đủ

Đu đủ là một loại cây trồng quan trọng ở khu vực Đông Nam Á, được dùng làm thức ăn phổ biến trong các hộ nông dân sản xuất nhỏ và gia đình của họ Hiện nay, giống đu đủ chuyển gen kháng virus đã được phát triển ở các nước thuộc khu vực Đông Nam Á

II.3 Định hướng phát triển

- Tiếp tục nghiên cứu có định hướng trong lĩnh vực di truyền và công nghệ

sinh học tạo ra cơ sở dữ liệu khoa học, qui trình công nghệ, vật liệu phục vụ cho công tác chọn tạo giống cây trồng, vi sinh vật và bảo vệ môi trường

- Chọn tạo các giống vi sinh vật có hoạt lực cao phục vụ cho sản xuất chế phẩm sinh học chăm sóc cây trồng, phòng trừ bệnh hại và xử lý ô nhiễm môi trường nông nghiệp nông thôn

- Trình diễn mô hình công nghệ nông nghiệp cao đối với đối với các công nghệ, thiết bị, mô hình, giống cây trồng, sản phẩm nông nghiệp Tư vấn chuyển giao công nghệ và sản phẩm khoa học công nghệ vào sản xuất

- Xây dựng một cơ sở doanh nghiệp khoa học công nghệ trên cơ sở ứng dụng và chuyển giao các kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ vào sản xuất

- Khuyến khích và tạo điều kiện cho cán bộ công nhân viên có nhiều cơ hội được học tập nâng cao trình độ chuyên môn và tay nghề qua các khoá đào

tạo trong nước và đặc biệt là ở vụ nghiên cứu đáp ứng mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tập trung và tìm nguồn đầu tư cơ sở hạ tầng và ngoài nước Tập trung đào tạo cán bộ nghiên cứu về lĩnh vực công nghệ sinh học và di truyền chọn tạo giống cây trồng.

- Duy trì, tăng cường và mở rộng mối quan hệ hợp tác về đào tạo, nghiên cứu khoa học thông qua thực hiện các đề tài dự án

- Tăng cường đổi mới trang thiết bị phục vụ cho nghiên cứu công nghệ gen

III Công nghệ sinh học trong Bảo vệ thực vật:

III.1.HiÖn tr¹ng ph¸t triÓn:

Những năm qua nền sản xuất nông nghiệp ở nước ta cũng như trên thế giới

đã có những chuyển biến mạnh mẽ với sự xuất hiện hàng loạt các giống cây trồng mới có giá trị kinh tế cao, có khả năng chống chịu sâu bệnh hại Việc thâm canh theo phương pháp mới cũng đã nâng cao được năng suất và chất lượng một cách đáng kể Trong xu hướng chung đó, công tác bảo vệ thực vật đang trở thành vấn đề quan trọng, giúp cho việc thâm canh cây trồng đảm bảo được hiệu quả trên cơ sở con người biết tác động vào trồng trọt một cách có hiểu biết hơn Một trong những biện pháp mới để nâng cao sản lượng và phẩm chất nông sản là áp dụng các giải pháp từ các thành tựu của công nghệ sinh học vào sản xuất nông nghiệp Ở nước ta công nghệ sinh học (CNSH) trong bảo vệ thực vật (BVTV) vẫn còn là vấn đề mới mẻ, nhất là công nghệ sản xuất và sử dụng các loài thiên địch trong đó có các loại thuốc trừ sâu vi sinh vật để phòng trừ các loại sâu, bệnh hại, cỏ dại…Tuy nhiên trong những năm qua, được sự đầu tư của Nhà nước và các tổ chức phi chính phủ, rất nhiều Viện nghiên cứu, các trường đại học đã tập trung nghiên cứu

để sản xuất ra các chế phẩm sinh học cũng như một số loài thiên địch có ích nhằm góp phần vào việc dập tắt các nạn dịch gây ra trong sản xuất nông, lâm nghiệp, bước đầu thu được một số thành tựu rất đáng khích lệ

Cùng với sự đa dạng của cây trồng thì sự đa dạng của sâu hại ở Việt Nam cũng rất lớn Hàng năm, thiệt hại do sâu hại khoảng 25-30% thậm chí có khi lên đến 40-50% Thành phần sâu hại khoảng 753 loài thuộc 99 họ và 10 bộ

Để bảo vệ mùa màng, người trồng trọt thường sử dụng các thuốc trừ sâu hóa học Do sâu hại có khả năng kháng thuốc nên người trồng trọt thường tăng nồng độ sử dụng dẫn đến dư lượng thuốc trừ sâu trong sản phẩm nông

nghiệp tăng cao gây mất an toàn cho người sử dụng, ảnh hưởng bất lợi đối với môi trường, sức khỏe cộng đồng và chính người trồng trọt Ngoài ra, các sản phẩm này không thể xuất khẩu được nên ảnh hưởng lớn đến thu nhập của nông dân Đây cũng là một thách thức lớn cho nông dân Việt Nam khi ra

nhập WTO

Ở Việt Nam việc sử dụng tác nhân sinh học trong phòng trừ sinh học sâu hại

đã được quan tâm từ khá lâu Chế phẩm Bt (Bacillus thuringiensis) đã được nghiên cứu từ năm 1971 Hơn 20 chế phẩm Bt nhập khẩu và nội địa đã cho kết quả tốt trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng đối với một số sâu hại chính trên đồng ruộng như sâu xanh bướm trắng, sâu xám, sâu tơ, sâu hại bông, sâu đo Một số dòng virus NPV (nucleopolyhedroviruses) và GV (granuloviruses) cũng đã được nghiên cứu từ những năm 80 Năm 1995, Viện Bảo vệ Thực vật đã phân lập được 5 chủng virus gây bệnh ở sâu hại bông, sâu xám, sâu xanh bướm trắng, sâu đo, sâu hại củ cải Nấm gây bệnh côn trùng, Beauveria bassiana đã được sử dụng trong phòng trừ sâu róm hại thông ở Hà Bắc, Thanh Hóa Năm 1990, Viện Bảo vệ Thực vật đã phân lập

và sản xuất thử một số loài nấm ký sinh gây bệnh côn trùng và cũng cho kết quả khả quan Tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng (epn) đã được nghiên cứu ở Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật từ năm 1997 Cho đến nay, gần

50 chủng epn đã được phân lập ở Việt Nam và chúng có tiềm năng rất lớn trong phòng trừ sâu hại bởi chúng có phổ vật chủ rộng, có khả năng tìm kiếm vật chủ, có thể kết hợp với thuốc trừ sâu hóa học và có khả năng

thương mại hóa bằng phương pháp nhân nuôi in vitro EPN đã được thử nghiệm thành công trong phòng trừ sâu hại nho ở Ninh Thuận, bọ hung hại mía ở Thanh Hóa Ngoài ra còn một số thiên địch khác cũng có tiềm năng lớn trong phòng trừ sâu hại như ong mắt đỏ, bọ rùa đỏ, nhện bắt mồi, bọ xit bắt mồi … Trong bài báo trên, hiệu quả của việc sử dụng ong mắt đỏ là không thể phủ nhận được

III.2 Những thành tựu chính:

Các chế phẩm sinh học dùng trong bảo vệ thực vật:

* Ngùôn gốc thảo mộc: Các sản phẩm chế biến từ cây Neem hiện nay đã được đưa vào ứng dụng rộng rãi trong công tác bảo vệ thực vật VINEEM

1500 EC – đây là sản phẩm của Công ty thuốc sát trùng Miền Nam, được chiết xuất từ nhân hạt Neem ( Azadirachta indica A Juss ) có chứa họat chất Azadirachtin, có hiệu lực phòng trừ nhiều lọai sâu hại trên cây trồng như lúa, rau màu, cây công nghiệp, cây ăn trái, hoa kiểng Lọai thuốc có nguồn gốc thảo mộc này không tạo nên tính kháng của dịch hại, không ảnh hưởng đến thiên địch và không để lại dư lượng trên cây trồng Thuốc tác động đến côn trùng gây hại bằng cách gây sự ngán ăn, xua đuổi, ngăn sự lột xác của côn trùng cũng như ngăn cản sự đẻ trứng là giảm khả năng sinh sản Các sản phẩm thương mại tương tự từ cây Neem còn có Neemaza, Neemcide 3000

SP, Neem Cake.

- Họat chất Rotenone được chiết xuất từ hai giống cây họ đậu là Derris

elliptica Benth và Derris trifoliata có thể sử dụng như một lọai thuốc trừ sâu thảo mộc có tác dụng diệt trừ sâu rầy trên lúa, ốc bươu vàng cũng như các lọai cá dữ, cá tạp trong ruộng nuôi tôm

- Chế phẩm Đầu trâu Bihopper ( họat chất Rotenone ) đóng vai trò diệt tuyến trùng và chế phẩm Olicide ( Oligo – Sacarit ) đóng vai trò tăng sức đề kháng bệnh của cây trồng

* Nguồn gốc vi sinh: Thuốc trừ sâu vi sinh BT ( Bacciluss Thuringiensis var.) thuộc nhóm trừ sâu sinh học, có nguồn gốc vi khuẩn, phổ diệt sâu rộng

và hữu hiệu đối với các lọai sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu

khoang, sâu ăn tạp… Sâu khi ăn phải thuốc sẽ ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1 – 3 ngày Ở Việt Nam, chế phẩm Bt (Bacillus thuringiensis) đã được nghiên cứu từ năm 1971 Hơn 20 chế phẩm Bt nhập khẩu và nội địa đã cho kết quả tốt trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng đối với một số sâu hại chính trên đồng ruộng như sâu xanh bướm trắng, sâu xám, sâu tơ, sâu hại bông, sâu đo Các lọai sản phẩm thương mại có trên thị trường khá nhiều như Vi-BT 32000WP, 16000WP; BT Xentary 35WDG, Firibiotox P dạng bột; Firibiotox C dạng dịch cô đặc

Khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng ( Đại học Cần Thơ ) cũng đã

nghiên cứu và đưa ra 2 chế phẩm sinh học Biobac và Biosar có khả năng phòng trừ 2 bệnh thường gặp trên lúa là đốm vằn và cháy lá Chế phẩm Biobac được sản xuất từ một chủng vi khuẩn có sẵn ở địa phương, có khả năng tiêu diệt và ức chế sự phát triển của sợi nấm gây bệnh đốm vằn Còn chế phẩm Biosar là sản phẩm được chiết xuất từ một số loài thực vật, có khả năng kích thích tính kháng bệnh cháy lá lúa (đạo ôn) do nấm Pyricularia gây ra

* Nguồn gốc nấm: Điều chế từ nấm có sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học VIBAMEC với họat chất Abamectin được phân lập từ quá trình lên men nấm Steptomyces avermitilis Diệt trừ được các lọai sâu như sâu vẽ bùa, nhện, sâu tơ, sâu xanh, bọ trĩ, bọ phấn; Ngòai ra cũng trong nhóm này

Vivadamy, Vanicide, Vali… có họat chất là Validamycin A, được chiết xuất

từ nấm men Streptomyces hygroscopius var jingangiesis Đây là nhóm thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh đặc trị các bệnh đốm vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su, bệnh chết rạp cây con trên cà chua, khoai tây, thuốc lá, bông vải…

Các chế phẩm từ nhóm nấm còn có nấm đối kháng Trichoderma vừa có tác dụng đề kháng một số nấm bệnh gây hại trên bộ rễ cây trồng như: bệnh vàng

lá chết nhanh, còn gọi là bệnh thối rễ do nấm Phytophthora palmirova gây

ra Hay bệnh vàng héo rũ hay còn gọi là bệnh héo chậm do một số nấm bệnh

gây ra: Furasium solari, Pythium sp, Sclerotium rolfosii.

- Hai chế phẩm nấm trừ côn trùng Metarhizium anisopliae và Beauveria bassiana là sản phẩm của đề tài do Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long thực hiện: Ometar - Metarhizium anisopliae (nấm xanh); Biovip = Beauveria bassiana (nấm trắng)

* Nguồn gốc virus: Tiêu biểu là nhóm sản phẩm chiết xuất từ virus

Nucleopolyhedrosisvirus ( NPV ) Đây là lọai virus có tính rất chuyên biệt, chỉ lây nhiễm và tiêu diệt sâu xanh da láng ( Spodoptera exigua ) rất hiệu quả trên một số cây trồng như bông, đậu đỗ, ngô, hành, nho …

* Pheromone: Là một nhóm chế phẩm sinh học có tác dụng dẫn dụ giới tính, được sử dụng rộng rãi trong hệ thống bảo vệ thực vật cây trồng Với đặc điểm chuyên tính cao với từng lọai sâu hại nên rất an tòan với sản phẩm, sinh vật có ích và môi trường Pheromone được dùng như một công cụ có hiệu quả trong dự báo, phòng trừ dịch hại cây trồng và sản phẩm trong kho nông sản Đến nay trên thế giới đã nghiên cứu và tổng hợp được hơn 3.000 hợp chất sex – pheromone dẫn dụ nhiều lọai côn trùng khác nhau Ở Việt nam hiện nay, việc ứng dụng pheromone được tập trung đối với một số côn trùng sau đây:

+ Côn trùng hại rau: Các lọai sâu ăn lá: sâu tơ ( Plutella xylostella) , sâu xanh ( Helicoverpa armigera ), sâu khoang ( Spodoptera litura ) và sâu xanh

da láng ( Spodoptera exigua )

+ Côn trùng hại cây ăn trái: tập trung là chất dẫn dụ ruồi vàng đục trái

( Bactrocera dorsalis ) Sản phẩm tiêu biểu là Vizubon – D với họat chất Methyl Eugenol dẫn dụ đối với ruồi đực rất mạnh Trong sản phẩm có pha trộn thêm chất diệt ruồi Naled Đối với sâu đục vỏ trái cam quýt ( Prays citri Milliire ) cũng đã được sử dụng pheromone có hoạt chất Z(7)- Tetradecenal

* Nguồn gốc tuyến trùng: Trong các giải pháp sinh học, tuyến trùng EPN (viết tắt tên tiếng Anh Entomopathogenic nematodes của nhóm tuyến trùng

ký sinh và gây bệnh cho côn trùng) được coi là tác nhân có nhiều triển vọng bởi có khả năng diệt sâu nhanh, phổ diệt sâu rộng rộng, an toàn cho người, động vật và không gây khả năng "kháng thuốc" ở sâu hại Nhóm các nhà khoa học ở Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ VN đã điều tra, phân lập nhóm tuyến trùng EPN - 2 giống Steinernema

và Heterorhabditis được coi là Entomopathogenic nematodes (EPN), đưa vào sản xuất thuốc sinh học tuyến trùng Từ đây, nhóm đã sản xuất thử nghiệm 6 chế phẩm sinh học có tên từ Biostar-1 đến Biostar-6, trong đó Biostar-3 và Biostar-5 được sản xuất hàng trăm lít để thử nghiệm rộng rãi trên đồng ruộng

Tuy nhiên, nhìn chung hiện nay việc nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh

học trong phòng trừ sâu hại ở Việt Nam mới chỉ được tiến hành ở quy mô

trong phòng thí nghiệm và các đề tài nghiên cứu nên giá thành sản phẩm còn cao ví dụ như giá thành sản xuất số lượng EPN dùng cho 1 ha ở Việt Nam là

$100 trong khi đó ở Mỹ, Nhật Bản, Đức, Canada chỉ khoảng $50 Các thiết

bị sản xuất chế phẩm sinh học có thể sử dụng lẫn cho nhau như thiết bị sản

xuất Bt cũng dùng được cho sản xuất EPN Hơn nữa, Việt Nam có tiềm năng rất lớn về nguồn các tác nhân sinh học trong phòng trừ sinh học sâu hại

ngoài thiên nhiên Chính vì vậy rất cần xây dựng nhà máy sản xuất chế

phẩm sinh học dùng trong bảo vệ thực vật ở Việt Nam Điều này sẽ giúp làm giảm giá thành các sản phẩm, để có thể ứng dụng rộng rãi nhằm bảo vệ sức

khỏe cho nhân dân, tăng thu nhập cho nông dân trong nền kinh tế hội nhập

và cải thiện chất lượng môi trường

1 GS.TS Đỗ Năng Vịnh2.TS Hà Thị Thúy

Chiều ngày

14/05/2010

Thăm Viện BVTV và nghe giảng một số vấn đề về CNSH trong BVTV: Nghiên cứu phát triển các chế phẩmíinh học phòng chống dịch hại, cây trồng,

1 GS.TS Phạm Văn Lầm

2 TS Lê Văn Trịnh

GV Nguyễn Thị Tình

Chiểu 22/05

Có mặt tại Viện Di Truyền Nông Nghiệp Việt Nam, tổng kết lại quá trình thực hành nêu ý nghĩa và đưa ra kết luận tham khảo các công trình nghiên cứu đã thành công của viện trên (bèo tấm, ngô, bèo hoa dâu …) và đưa ra các ý kiến

SV Nguyễn Trung Hiếu

Sáng 01/07

Thực hành tại phòng thí nghiệm ĐHNL Thái Nguyên, Thực hiện các bước, hấp khử trùng dụng cụ, rửa chai lọ…chuẩn bị môi trường nuôi cấy (nhân nhanh,

Chiều 01/07 Được nghỉ …

Sáng 02/07

Thực hành tại phòng thí nghiệm ĐHNL Thái Nguyên, thực hiện các bước vào mẫu lan đai châu, nhân nhanh lan đuôi chồn

II.1.1 Nuôi cấy mô tế bào thực vật:

I Quy trình tạo phôi vô tình cây ăn quả có múi:

I.1 Đối tượng nghiên cứu, áp dụng:

Một số cây ăn quả có múi ở địa phương và nhập nội như : bưởi Phúc

Trạch, cam Vân Du, cam Sành, quýt Chum, quýt Đường Canh, Quýt lai

Murcott được sử dụng trong nuôi cấy tạo mô sẹo phôi hoá và phôi vô

tính

I.2 Mẫu nuôi cấy

Sử dụng noãn trước và sau thụ phấn ở các độ tuổi khác nhau ( từ 1-8 tuần tuổi)

- Với quả non từ 6, 7, 8 tuần phải tách bỏ vỏ lụa bên ngoài hạt non sau

đó loại bỏ phôi non rồi cấy vào môi trường

- Tất cả các thao tác trên đều được thực hiện dưới kính hiển vi 80i nổi.I.3 Phương pháp

Tiến hành nuôi cấy noãn và hạt non trên môi trường

MS bổ sung 10g/ml myo inositol,2mg/l glycin,1mg/l pyridoxin,1mg/l nicotic acid,5mg/l thiamin,1mg/l asparagin.( chia làm 2 cột : 1 bên là hóa chất, 1 bên là nồng độ)

* Khử trùng

- Quả non được khử trùng bằng 2 loại hoá chất là Ca(ClO)2 nồng độ 6% và HgCl2 nồng độ 0,01%

- Tách lấy noãn vô trùng từ quả non

* Môi trường tạo mô sẹo phôi hoá

- Môi trường cơ bản bổ sung BAP ở các nồng độ khác nhau: -0,5; 1,0 -2,0(mg/l) ứng với từng giống khác nhau, 500mg/l malt tract; 50g/l đường; 5g/l thạch

- pH môi trường được chỉnh đến pH = 5,8

- Noãn nuôi trên đĩa petri để trong tối

- Mô sẹo được nuôi trong môi trường đặc, thời gian 1 tháng => chuyển sang môi trường lỏng 2 tuần => nhân tiếp trong môi trường đặc

- Nhiệt độ nhân nuôi mô sẹo ở 25 – 270C trong điều kiện chiếu sáng

2400 lux, thời gian là 8h/ ngày

* Môi Trường tạo phôi:

- Môi trường G1?????: Bổ sung 1,0 mg/l GA3, 30g/l đường, 5g/l Agar

- Môi trường G2????: Bổ sung 1,5mg/l GA3, 30g/l đường, 5g/l Agar

- Môi trường BG????: bổ sung 1,0 mgl/l GA3 kết hợp 0,2 mg/l BAP, 5g/l Agar

* Môi trường nảy mầm phôi vô tính:

- Môi trường MS có bổ sung 30g/l đường, không chứa chất điều hoà sinh trưởng

- Tạo mô sẹo phôi hoá:

+ Tỷ lệ tạo mô sẹo phôi hoá từ nuôi cấy noãn và hạt non phụ thuộc vào tuổi quả Với cam Vân Du ở 6 tuần tuổi, cam Sành ở 2 tuần tuổi, Quýt Chum và quýt Đường Canh ở tuần tuổi 1,7 và 8 cho tỷ lệ phôi hoá cao nhất

+ Môi trường: MS bổ sung 500mg/l malt extract, 5g/l Agar và BAP với nồng độ khác nhau tương ứng với các giống: 2mg/l (cam Vân Du), 2mg/l (cam Sành), 1g/l (quýt Chum) và 0,5mg/l (quýt Đường Canh)

- Nhân mô sẹo phôi hoá:

Môi trường MS có bổ sung 500mg/l malt extract, 30g/l đường và nồng

độ BAP thích hợp theo chu kì nuôi cấy trên môi trường đặc => lỏng đặc

=> bioreactor => đặc

- Tái sinh phôi vô tính và cây invitro: Mô phôi hoá có xu hướng tạo phôi

vô tính trên môi trường có hàm lượng BAP thấp, nếu nồng độ BAP cao hơn các phôi có xu hướng phát triển không bình thường Phôi vô tính đã nảy mầm, phát triển tốt trên môi trường không có chất điều hoà sinh trưởng

QUY TRÌNH

Quả non sau thụ phấn 1-8 tuần

Mt MS bổ sung 500mg/l malt extract, 5g/l Agar, 50g/l đường,BAP 0,5-2mg/l

Đặc => lỏng lắc => bioreactor => đặc

Vật liệu ban đầu

Nhân mô sẹo phôi hoá

Tạo mô sẹo phôi

hoá

Mt MS bổ sung 500mg/l malt extract,50g/l đường,BAP nồng độ <0,5mg/l.

Mt MS không có chất điều hòa sinh trưởng,

II Quy trình tạo phôi vô tính nhân giống một số loài hoa

II.1 Hoa lily

Có thể nuôi cấy nhiều bộ phận của hoa lily, xong nuôi cấy bằng vảy

củ, lát cắt vòi nhụy, bầu nhụy, cho tỉ lệ phôi cao hơn cả

II.1.1 Quy trình tạo củ nhân giống hoa lily từ lát cắt vảy củ

* Đối tượng : giống hoa lily longiflorumthunb:(L4)

- Vật liệu nghiên cứu : sử dụng lát cắt ngang có chiều dày 1-1,5mm Tách từ củ invitro có đường kính 4-10mm

* Phương pháp nuôi cấy

- Tạo cụm củ từ lát cắt ngang vảy củ invitro

- Điều kiện nuôi cấy : nuôi cấy trong điều kiện tối hoàn toàn

- Môi trường nuôi cấy là môi trường MS bổ sung BAP 0,3 mg/l NAA 0,05mg/l, Agar 5g/l, đường sucrose 90g/l

* Quy trình:

- Sử dụng các củ invitro có đường kính 4-5mm,tách các vảy củ và cắt thành lát có chiều dày 1- 1,5mm Khả năng tạo củ phụ thuộc vào kích thước và vị trí lát cắt vảy củ invitro Lát cắt càng sát phần gốc củ thì càng cho tỷ lệ phát sinh củ cao

- Nuôi cấy lát cắt trên môi trường tạo củ:

Môi trường: MS bổ sung BAP 0,3 mg/l kết hợp α_NAA 0,05 mg/l , đường sucrose 90g/l, than hoat tính 0,1g/l và dịch chiết malt 0,5g/l

-Củ hình thành được lấy chuyển sang môi trường thích hợp để tăng trọng lượng củ và kích thước củ: MS bổ sung BAP 0,05mg/l kết hợp NAA 0,3mg/l và đường sucrose 90g/l

- Củ đạt kích thước và trọng lượng cần thiết được xử lý lạnh ở 40C trong 2 -3 tuần, sau đó chuyển ra vườn ươm trên giá thể trấu hun, đất phù sa, bọt núi lửa trộn tỷ lệ 1:1:1

Quy trình kỹ thuật

Tái sinh phôi từ mô sẹo

Nảy mầm của phôi VT

Lát cắt ngang vảy củ dày 1-1,5mm từ củ invitro có đường kính 4-10mm.

MS bổ sung BAP 0,3mg/l, α_NAA 0,05mg/l,đường sucrose 90g/ml,than 0,1g/ml,ME 0,5g/ml

MS bổ sung BAP 0,05mg/l, α_NAA 0,3mg/l,đường sucrose 90g/ml

•Đối tượng vật liệu nuôi cấy

- Giống hoa Lily lai Lilium oriental

- Sử dụng lát cắt ngang có chiều dày 0,2 - 0,4mm (bầu nhụy) hoặc 1mm (vòi nhụy) từ chồi non chưa hé cành

ươm