Cấu trúc cơ bản và các chức năng của gen và nhiễm sắc thể Nhiễm sắc thể Xoắn kép Các cặp nucleotide Sự tái tạo Sự tái tạo hoàn tất Sự sao chép Sự chuyển đổi... Tạo một cấu trúc gen sẽ
Trang 1Những cây trồng biến đổi gen
Tiến sĩ Michael Hansen, Nhà khoa học cao cấp Hiệp hội người tiêu dùng, Hoa Kỳ
Trang 2Các tế bào Nhân tế bào
Nhiễm sắc thể ADN
gen
T A
C
C
C G G
G
T T
T
A-T & C-G (nucleotides)
Trang 3Cấu trúc cơ bản và các chức năng của gen và
nhiễm sắc thể
Nhiễm sắc thể Xoắn kép Các cặp nucleotide
Sự tái tạo
Sự tái tạo hoàn tất
Sự sao chép
Sự chuyển đổi
Trang 41. Phân lập gen kháng
như gen Bt-toxin từ Bacillus
thuringiensis
2. Tạo một cấu trúc gen sẽ hoạt
động trên cây trồng
3.
4.
5.
Biến đổi gen hoạt động như thế nào?
Mục đích: ví dụ để tạo giống kháng sâu rầy
Trang 5Cấu trúc gen
Khởi đầu Gen cho tính trạng chọn lọc (Bt toxin) Kết thúc
Chuỗi điều tiết: mở/đóng - thường là CaMV (virus)
Chuỗi mã hóa của mộ gen - ví dụ pat hoặc bar gene
LL-rice Chuỗi điều hòa: Dấu hiệu kết thúc - ví dụ từ đậu
Trang 61. Phân lập gen kháng
hoạt động trên cây trồng
Biến đổi gen hoạt động như thế nào?
Mục đích: ví dụ để tạo giống kháng sâu rầy
Trang 7Sự biến đổi
Không kiểm soát nơi gen sẽ chèn vào:
• Sự kết hợp ngẫu nhiên
• Sự không chính xác (bao gồm AND thừa)
• 100 -1000s của đôt biến (Sala et al 2000, Wang et al 1996, Labra et al 2001)
?
Vi khuẩn Agrobacterium được sử dụng như
“shuttle”
Sự xâm nhập hạt nguyên tử
Trang 8
1. Phân lập gen kháng*
2. Tạo một cấu trúc gen sẽ hoạt
động trên cây trồng
3. Chuẩn bị các tế bào mô
4. Chuyển qua tế bào cây
5. Cấy các tế bào vào cây thông
qua các mô nuôi cấy*
* Các bước bao gồm sự không chắc chắn
và rủi ro tiềm ẩn
Biến đổi gen hoạt động như thế nào?
Mục đích: ví dụ để tạo giống kháng sâu rầy
Trang 9Sự biến đổi cây trồng với vi khuẩn Agrobacterium
(Ti plasmid) và súng gen
Vi khuẩn Agrobacterium
GEN được xác định và phân lập
Gen được chèn
vào ti plasmid
Gen được tái tạo
Súng bắng Gen
Những nguyên tử được bao bọc ADN
Ti plasmid di chuyển
qua tế bào cây và
chèn AND vào nhiễm
sắc thể cây
Các tế bào được bắt với súng gen và AND sát nhập nhiễm sắc thể tế bào cây
Cây được chuyển gen được hình thành từ tế bào chuyển đổi đơn
Các tế bào chuyển gen được chọn lựa với dấu chọn lọc
Các tế bào được kiểm tra gen cấy
ghép
Kiểm tra các tế
bào có gen cấy
ghép
vi khuẩn kết hợp với
tế bào cây
Trang 10CÁC LOẠI CÂY TRỒNG
BIẾN ĐỔI GEN
Những tính trạng nông học
Chống chịu thuốc diệt cỏ (HT)
Kháng sâu rầy (IR)
Kháng bệnh
Tính trạng HT and IR trên 99% diện tích toàn cầu
Tính trạng liên quan đến dinh dưỡng (“sự củng cố sinh học”)
Cây dược liệu (Pharma Crops)
Tính trạng công nghiệp Industrial Traits
Chữa trị sinh học (Bio-remediation)
Trang 11Cây trồng/Thực vật biến đổi gen thương mại
Trang 12Nguồn: http://www.guardian.co.uk/environment/graphic/2012/feb/09/gm-crops-world-2011-map
Hiện trạng cây trồng biến đổi gen thương mại trên thế giới
2011, đơn vị triệu ha
Trang 1383,3% là giống chống
chịu thuốc cỏ
giống Bt
Cây trồng biến đổi gen bao phủ trên thế giới: 160 triệu hecta
Trang 14Cây trồng biến đổi gen dưới sự kiểm nghiệm