Phần 2 Công nghệ sinh học

Tiếp nối nội dung Phần 2 Công nghệ sinh học nhập môn tác giả giới thiệu các ứng dụng của công nghệ sinh học. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phần 2 Công nghệ sinh học Phần II Các ứng dụng của Công nghệ sinh họcNhập môn Công nghệ sinh học 237Chương 7 Các ứng dụng trong nông nghiệpI. Mở đầu Đây là lĩnh vực công nghệ sinh học có nhiều đóng góp quan trọng.Các sản phẩm công nghệ sinh học mới trong nông nghiệp chứa đựng triểnvọng hứa hẹn đối với người tiêu dùng và nông dân. Hiện nay, các ứng dụngcông nghệ sinh học trong nông nghiệp đang tập trung vào các hướng: chọnlọc và biến đổi di truyền cây trồng để có được các đặc điểm mong muốn(năng suất cao, phẩm chất tốt, thích nghi với các điều kiện ngoại cảnh bấtlợi...), nuôi cấy mô và tế bào thực vật để nhân nhanh giống cây trồng, sảnxuất các kháng thể đơn dòng để phục vụ chẩn đoán các bệnh thực vật vàđộng vật, thụ tinh trong ống nghiệm và cấy chuyển phôi ở vật nuôi, cải thiệnnăng suất và chất lượng của động vật, nuôi trồng thủy sản, chế biến thựcphẩm... Nhìn chung, trong những năm qua công nghệ sinh học đã có nhữngtác động rất tích cực trong sản xuất nông nghiệp, tạo ra một cuộc cách mạngsâu sắc trong lĩnh vực giống cây trồng, vật nuôi và chế biến thực phẩm.Nhiều kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng trong sản xuất và đem lạinhững giá trị kinh tế lớn lao. Chẳng hạn, nhiều giống cây trồng mang genkháng sâu, kháng bệnh, kháng chất diệt cỏ… đã được đưa ra thị trường nhưbông, ngô, khoai tây, lúa mạch, lúa nước, cà chua, củ cải đường... Nhiềuloại vật nuôi đã được thụ tinh trong ống nghiệm và cấy chuyền phôi, sửdụng hormone sinh trưởng để tăng nhanh sức lớn và sản lượng sữa ở trâu,bò, kể cả sản lượng thực phẩm và các chất phụ gia sinh học...II. Cải thiện và nhân nhanh giống cây trồng Hướng nghiên cứu được tập trung nhiều nhất để cải thiện và nhânnhanh giống cây trồng là nuôi cấy mô và tế bào thực vật (plant cell andtissue culture). Đây là kỹ thuật nuôi cấy vô trùng in vitro các bộ phận táchrời khác nhau của thực vật. Ngoài mục đích nhân giống và cải thiện diNhập môn Công nghệ sinh học 238truyền giống cây trồng, nuôi cấy mô và tế bào thực vật còn đóng góp vàoviệc sản xuất sinh khối các sản phẩm hóa sinh, bệnh học thực vật, duy trì vàbảo quản các nguồn gen quý hiếm… Các hoạt động này được bao hàm trongthuật ngữ công nghệ sinh học nông nghiệp (biotechnology in agriculture). Lĩnh vực nhân giống và cải thiện giống cây trồng có bốn hướng chính: - Nhân giống trong ống nghiệm (nhân giống vô tính in vitro) bằng kỹthuật nuôi cấy tế bào, mô và cơ quan của thực vật. Với kỹ thuật này trongmột thời gian rất ngắn có thể sản xuất một lượng lớn cây con giống hệt nhauvà giữ nguyên kiểu di truyền của cây mẹ ban đầu. - Sản xuất cây đơn bội (1n) bằng cách nuôi cấy bao phấn hoặc hạtphấn cho phép tạo ra các dòng thuần (đồng hợp tử) để phục tráng giống câytrồng bị thoái hóa sau một thời gian dài canh tác. Hoặc tìm kiếm các tínhtrạng lặn dị hợp tử ưu việt thu được trong quá trình chọn giống. - Lai vô tính (somatic hybridization) hay còn gọi là dung hợp tế bàotrần (protoplast fusion) giữa các loài xa nhau về quan hệ họ hàng mà trongthực tế không thể tiến hành bằng phương pháp lai hữu tính, nhờ đó mở rakhả năng tạo ra những giống cây hoàn toàn mới. - Ứng dụng kỹ thuật chọn dòng tế bào biến dị soma (somaclonalvariation) trong nuôi cấy in vitro để tạo ra các giống mới chống chịu cácbệnh vi khuẩn, virus và vi nấm, chịu được các điều kiện canh tác khắcnghiệt như hạn hán, ngập mặn, nóng và lạnh...1. Nhân giống vô tính in vitro Nhân giống in vitro là kỹ thuật nhân giống cây trồng bằng cách sửdụng nhiều bộ phận khác nhau của thực vật, có kích thước nhỏ và sinhtrưởng ở điều kiện vô trùng trong ống nghiệm hoặc trong các loại bình nuôicấy khác chứa môi trường dinh dưỡng nhân tạo. Trên quan điểm ứng dụng, kỹ thuật nhân giống in vitro được ứng dụngnhằm phục vụ các mục đích sau: - Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quý hiếm làm vật liệu cho côngtác tạo giống. - Nhân nhanh với hiệu quả kinh tế cao các loài hoa và cây cảnh khôngtrồng bằng hạt. - Nhân nhanh và duy trì các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt giốngcác loài rau, cây cảnh và các cây trồng khác.Nhập môn Công nghệ sinh học 239 - Nhân nhanh và kinh tế các kiểu gen quý của giống cây lấy gỗ tronglâm nghiệp và gốc ghép trong nghề trồng cây ăn quả, cây cảnh. - Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng, cách ly tái nhiễm kết hợp với làmsạch bệnh virus. - Bảo quản các tập đoàn giống nhân giống vô tính và các loài cây giaophấn trong ngân hàng gen.2. Sản xuất cây đơn bội in vitro > , . in vitro . : - ...