Những thành tựu chuyển gen ở thực vật trên thế giới và trong nớc

- Cải thiện môi trờng. Ngày nay, các nhà khoa học đang hớng tới tạo những cây chuyển gen thế
hệ thứ 2 có đặc điểm tăng giá trị dinh dỡng hoặc có những tính trạng thích hợp cho công nghiệp chế biến. Những lợi ích này hớng trực tiếp hơn vào ngời tiêu dùng nh:
- Lúa gạo giàu vitamin A và sắt. - Khoai tây tăng hàm lợng tinh bột.
- Vacxin ăn đợc ở ngô và khoai tây. - Những giống ngô trồng đợc trong điều kiện nghèo dinh dỡng.
- Dầu ăn có lợi cho sức khoẻ từ đậu nành và cải dầu [7].

1.1.2. Những thành tựu chuyển gen ở thực vật trên thế giới và trong nớc

Trên thế giới, diện tích trồng cây chuyển gen tăng từ 1,7 triệu ha năm 1996 lên 11 triệu ha năm 1997, 27,8 triệu ha năm 1998, 39,9 triệu ha năm 1999
và tới hơn 44 triệu ha năm 2000. Các quốc gia trồng c©y chun gen gåm cã
Achentina, óc, Bungary, Canada, Trung Quốc, Pháp, Đức, Mexico, Rumani, Tây Ban Nha, Nam Phi, urugoay và Mỹ. Hiện nay, những sản phẩm lơng thực, thực
phẩm do công nghệ sinh học tạo ra đã có mặt trên thị trờng.
Các thành tựu của biến nạp gen ë thùc vËt tËp trung vµo mét sè híng nh: - ChÞu chÊt diƯt cá
Ngêi ta dïng gen tỉng hợp EPSP chuyển vào cây trồng để chịu đợc Glyphosphat. Nhiều loài thực vật đã biến nạp và đang đợc thử nghiệm nh củ cải
đờng, đậu tơng, nho. cải hạt dầu, bông, cà chua và thuốc lá.
Cây đậu tơng chuyển gen chịu thuốc diệt cỏ khống chế cỏ dại tốt hơn, góp phần nâng cao hiệu quả của các trang trại nhờ tối u hoá năng suất và sử
dụng hiệu quả đất trồng trọt, tiết kiệm thời gian cho nông dân. Giống mới này hoàn toàn giống các giống đậu tơng khác về dinh dỡng, cấu tạo và phơng thức
chế biến thành thực phẩm và thức ăn gia súc. Đợc trång nhiỊu ë Achentina, óc, Braxin, Canada, EU, NhËt b¶n, Hàn Quốc, Mexico, Nga, Thụy Điển, Mỹ và
uruguay.
Cải dầu chịu thuốc diệt cỏ đợc trồng tại úc, Canada và Mỹ.
3
- Kháng bệnh virus Ngời ta đang nghiên cứu các gen kháng bệnh virus ở thực vật. Ngoài ra
đang nghiên cứu khả năng kháng virus bằng biến nạp gen từ động vật. Đu đủ
đợc chuyển gen của virus mã hoá cho protein vỏ của virus đốm vòng. Protein này tạo cho cây khả năng tự bảo vệ chống lại bệnh đốm vòng.
Một gen từ nguồn bệnh đã đợc sử dụng để kháng lại chính nó.
Cây khoai tây đã đợc chuyển gen giúp kháng virus gây xoăn lá, cây bí chuyển gen giúp kháng virus gây bệnh.
- Kháng các loài gây hại
Chuyển gen độc tố từ Bacillus thuringiensis Bt để tạo giống chịu côn
trùng có hại. Cây bông chuyển gen Bt kháng sâu đục quả và ăn lá, đợc trồng phổ biÕn ë nhiỊu níc nh Trung qc, Nam phi, Achentina,... Các cây bông, lúa
mang gen chuyển này có khả năng chống chịu sâu đục thân rất tốt.
- Chống chịu các bệnh nấm
Ngời ta đang phân lập gen 1,3-glucanase mã hóa enzym phân hủy thành tế bào của các mầm bệnh nấm từ thực vật kháng bệnh để chuyển vào các loài
cây mẫn cảm.
- Thay đổi thành các axit béo Ngời ta làm tăng hàm lợng axit béo đơn không no và các thành phần dầu
thực vật. Cây đậu tơng chuyển gen axit oleic có hàm lợng axit oleic cao, mét axit bÐo cã mét liªn kÕt không no. Theo các nhà dinh dỡng thì chất béo không
no đợc xem là tốt hơn so với chất béo no, đợc tìm thấy ở thịt bò, lợn, phomat và một số thức ăn thờng ngày khác.
Cải dầu chuyển gen có hàm lợng Laurate cao, đợc dùng trong công nghiệp thực phẩm để làm lớp phủ ngoài kẹo chocolate, bánh ngọt, lớp kem, bơ,
đợc trồng ở Canada và Mỹ. Cải dầu có hàm lợng axit oleic cao đợc trồng ở Canada.
- Làm chậm chín quả ở cà chua
4
Cây cà chua mang một gen chuyển làm chậm quá trình làm mềm quả tự nhiên khi quả chín. Đây là loại thực phẩm chuyển gen đầu tiê n đợc sản xuất ở
các nớc phát triển. Giống cà chua này có thời gian lu trên giá bán hàng dài hơn.
Ngoài ra giống chuyển gen có các đặc tính nh: - Điều chỉnh sinh tổng hợp tinh bột để làm chủ mức tinh bột trong sản
phẩm. - Cải thiện chất lợng đạm tích lũy trong hạt.
- Tăng hàm lợng vitamin A trong hạt gạo, [7]. ở nớc ta, một số phòng thí nghiệm lớn đã và đang đi sâu vào công tác cải
thiện giống cây trồng bằng kỹ thuật chuyển gen. Tại phòng Công nghệ tế bào thực vật, Viện Công nghệ Sinh học, các bớc cơ bản trong giai đoạn chuẩn bị đã
đợc thực hiện. §ã lµ:
- Thu thËp vµ cất giữ các nguån gen cã gi¸ trÞ nh gen CryIAb, CryIAc, gen ức chế tryspin để trừ sâu, gen
Xa21 chống bạc lá vi khuẩn, gen chịu lạnh, gen protein giàu tryptopha.
- Thiết kế các vector mang gen chuyển và thử nghiệm thành công các kỹ thuật chun gen: gi¸n tiÕp th«ng qua vi khuẩn
Agrobacterium tumefaciens, trực tiếp bằng súng bắn gen. Đến nay, nhiều dòng lúa
chuyển gen Xa21, CryIAc, đu đủ chuyển gen chín chậm và kháng virus đốm vòng đã đợc tạo ra. Các dòng cây chuyển gen này sẽ đợc đa
vào phân tích phân tử
- Chuẩn bị thiết bị để tiến hành các kỹ thuật sinh học phân tử phục vụ việc
đánh giá theo dõi cây chuyển gen nh PCR, lai Southern, RFLP, AFPD. Nh vËy, cã thĨ tiÕn hµnh chuyển gen và đa kỹ thuật này vào công việc tạo
giống cây trồng ở Việt Nam [1].
1.2. Các kü tht Ph©n tÝch ph©n tư ADN c©y chuyển gen
Cùng với các phân tích và đánh giá sự biểu hiện của gen chuyển ở các cây chuyển gen nh các chỉ tiêu hoá sinh, nông sinh, mức độ kháng sâu bệnh,
chống chịu các điều kiện ngoại cảnh v.v., phân tích gen chuyển ở mức phân tử cũng đợc tiến hành song song bằng nhiều kỹ thuËt kh¸c nhau nh PCR, lai
5
Southern, Western blost. Chúng tôi xin giới thiệu hai kỹ thuật cơ bản và quan trọng để phân tích phân tử cây chuyển gen lµ PCR vµ lai Southern.

1.2.1. Kü thuËt PCR