Trao đổi trực tuyến tại: www.mientayvn.com/chat_box_sinh.html LỜI NĨI ĐẦU Có thể nói rằng, CNSH đặc biệt cơng nghệ gene thật kì diệu, mở triển vọng lớn lao giúp người thực hoài bão to lớn tương lai phát triển CNSH Nhà nước Việt Nam ưu tiên phát triển ngành khoa học công nghệ trọng điểm CNSH coi “cơng cụ đại hóa” sinh học Về chất, CNSH tự thân phải ngành khoa học cơng nghệ hồn chỉnh, có tính độc lập khoa học phạm vi ứng dụng, có sức sống riêng tồn lĩnh vực khoa học công nghệ đại với cơng nghệ thơng tin, cơng nghệ điện tử…đang góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội Để đáp ứng yêu cầu đó, CNSH mặt phải xây dựng ngành khoa học đại, bên cạnh đặc tính liên ngành phải dựa tảng khoa học riêng vững đặc thù không trùng lặp với lĩnh vực khoa học công nghệ khác Thật vậy, kỉ XXI, CNSH ngày chứng tỏ mũi nhọn sinh học đại Trong lịch sử sinh học giới chưa nhân loại đạt nhiều thành tựu sinh học có ý nghĩa chiến lược ngày CNSH có nội dung phong phú, đa dạng, ngày có thơng tin đổi cập nhật Vì vậy, người viết giáo trình CƠNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG không thỏa mãn hết tri thức đòi hỏi người đọc không tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý chân thành đồng nghiệp bạn đọc Cuốn sách xuất với tài trợ Ban Điều phối Dự án Giáo dục thuộc Đại học Huế Chúng xin chân thành cảm ơn Ban Điều phối Dự án Giáo dục Đại học Huế giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho việc đời sách Cũng nhân đây, xin chân thành cảm ơn TS Trần Quốc Dung cán trường Đại học Sư phạm Huế viết cho chương ,mục 6: “Công nghệ sinh học tạo giống vật nuôi cho suất cao” mục 7: Vector virus sống tạo vaccine thú y tái tổ hợp Xin chân thành cảm ơn Huế, tháng 03 năm 2005 Thay mặt tác giả biên soạn PGS.TS Trương Văn Lung Đại học Khoa học-Đại học Huế CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn Mở đầu Thế công nghệ sinh học (CNSH) Sự bùng nổ CNSH Danh từ CNSH xuất vào nửa cuối thập kỉ 50-70 kỉ XX, dùng phổ biến Cho đến nay, người đưa danh từ xuất xứ từ đâu? Cơng nghệ sinh học hiểu cách đơn giản công nghệ sử dụng thể sống để sản xuất sản phẩm hữu ích phục vụ người Cũng có nhiều người đưa nhiều định nghĩa, song chưa có định nghĩa bao trùm nghĩa Liên đoàn châu Âu CNSH (European Federation of Biotechnology) định nghĩa: CNSH ứng dụng thực tiễn thể sinh học hay thành phần tế bào chúng để tạo sản phẩm phục vụ cho sản xuất đời sống, để điều khiển môi trường sống Có người lại định nghĩa: CNSH kĩ thuật cao sử dụng thể sống hay chất tách từ thể để tạo hay sữa đổi sinh vật, để nâng cao đặc tính có giá trị kinh tế lồi động thực vật hay tạo vi sinh vật có khả tác động đến mơi trường Vừa qua có người lại cho rằng: CNSH coi ngành khoa học công nghệ việc chuyển nạp gene (DNA) vào tế bào hay thể chủ nhằm khai thác cách cơng nghiệp sản phẩm gene phục vụ đời sống, phát triển kinh tế Theo định nghĩa hiểu CNSH theo hai nghĩa: Nghĩa rộng: bao gồm nhiều dạng sử dụng sinh vật vào mục đích sản xuất làm rượu, làm men bánh mì, fromage (phomat), làm tương, chao, Nghĩa hẹp: CNSH kĩ thuật cao CNSH phân tử sử dụng kĩ thuật đại tái tổ hợp DNA, biến nạp gene qua đường vector plasmid, cố định enzyme, gắn enzyme lên chất đó, giữ yên để sử dụng nhiều lần… Tùy thuộc vào việc hiểu định nghĩa rộng hay hẹp mà người ta phân hai loại: CNSH (new biotechnology) CNSH cổ điển (classical biotechnology) Cơng nghệ sinh học cổ điển coi CNSH xuất lịch sử loài người sớm, cách 5.000-8.000 năm, chí 10.000 năm Trong kinh thánh nói đến qui trình làm giấm, làm rượu nho, làm dưa, …đến cịn sử dụng qui trình 2 CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn Công nghệ sinh học xuất kĩ thuật di truyền đời Chúng ta có dịp sâu vào vấn đề phần sau Lịch sử phát triển CNSH Từ sau chiến tranh giới lần thứ hai, CNSH phát triển vũ bão Cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật có thay đổi có liên quan đến phát triển vi sinh vật học, hóa sinh học, lí sinh học, sinh học phân tử, di truyền học phân tử, hóa sinh học hữu Nhiều mơ hình nghiên cứu giúp cho việc định hướng đắn phát triển CNSH đặc biệt sinh học phân tử Vào năm 1950-1960, nghiên cứu đạt nhiều thành tựu to lớn, bật vấn đề mã di truyền Đến năm 1960-1962, chứng minh chế điều hòa hoạt động gene sau (1969), tổng hợp gene thành tựu to lớn sinh vật học Sau năm 1972-1975, đời kĩ thuật di truyền, tạo bùng nổ CNSH, tiến hành sản xuất sinh học bắt đầu thao tác ống nghiệm (in vitro) Kĩ thuật di truyền tạo cách mạng sinh học, đồng thời đánh dấu bước phát triển sinh học phân tử Những thành tựu sinh học phân tử dẫn đến thống nghiên cứu sinh học làm sáng tỏ nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng Trước CNSH đời (từ năm 1950-1960) có bước phát triển sản xuất vaccine, kháng sinh, acid amin Sự phát triển CNSH lôi kéo, tập trung lớn vấn đề sinh học Hầu bước tiến lên sinh học đại lại mở khả thường hoàn toàn bất ngờ CNSH Trước hết phải nói đến phương pháp hồn thiện nhờ cơng nghệ gene (genetic engineering) nhằm cấu trúc lại chủng vi khuẩn nấm men với gene lạ với đặc tính dự kiến trước Tốc độ phát triển CNSH nhanh chóng cách dị thường, thực qui mô công nghệ rộng lớn thức ăn gia súc, thực phẩm hormone, peptid, neuropeptid, chất cao phân tử sinh học phức tạp đến hợp chất vô hữu tương đối đơn giản Ngày nay, CNSH cơng cụ áp dụng cho nhiều ngành kinh tế khác nông lâm ngư nghiệp, sản xuất chế biến thực phẩm, chăn nuôi thú y, y tế sức khỏe cộng đồng, sản xuất dược chất, sản xuất lượng, chuyển hóa hóa chất, chuyển hóa sản phẩm phụ nơng nghiệp cơng nghiệp, v.v Nhờ phương pháp hóa học dùng polyethylenglycol, phương pháp vật lí xung điện người ta dung hợp protoplast, phương pháp ngâm hạt CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn phấn vào dung dịch DNA, phương pháp vi tiêm gene, phương pháp dùng súng bắn gene chuyển gene trực tiếp vào tế bào khác thực vật hoặc, người ta chuyển gene gián tiếp thông qua việc sử dụng vector plasmid tạo phơi soma v.v Có thể nói rằng, CNSH đặc biệt cơng nghệ gene thật kì diệu, mở triển vọng lớn lao giúp người thực hồi bão to lớn tương lai phát triển với thời gian rút ngắn Hứa hẹn CNSH với nước phát triển Trước gặp gỡ với em học sinh trường PTTH, em hỏi nhà bác học tiếng, viện sĩ trẻ tuổi – phó chủ tịch viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô (cũ) Iu Ovchianhicov: Tại viện sĩ lại hiến dâng đời cho sinh vật học? Viện sĩ có lấy làm tiếc điều khơng? Nhà bác học mỉm cười nói: * Khơng, tơi khơng tiếc Và sau giải thích: * Vâng, có khoa học không phần quan trọng sinh vật học Nhưng tơi khơng biết có khoa học khác lại quan trọng sinh vật hoc Câu trả lời hoàn toàn đắn tất nhiên chứa đựng lịng say mê tình u nhà bác học lĩnh vực hoạt động sáng tạo lựa chọn Viện sĩ xác định cách sâu sắc rõ ràng vị trí khoa học sống, tính qui luật vận động vật chất sống hệ thống khoa học bản, phức tạp đại Cách 40 năm, trả lời vấn nhà khoa học giới tương lai di truyền nhà khoa học sinh học phân tử nói: “Khó mà tiên đốn, biết đến năn 2000 buổi sáng mùa xn, thí sinh tơi trả lời câu hỏi “bằng cách biến đổi di truyền chuyển gene để Đậu Hà Lan đổi chiều cuộn ngược lại từ phải sang trái giá đỡ, để cho toàn hứng ánh sáng mặt trời tạo điều kiện cho quang hợp tốt Và cách chuyển gene để “bốc thuốc gene” chữa cho hoàng tử mắc bệnh tâm thần” Ngày nay, công nghệ gene giúp cho việc chuyển gene ưu việt vào việc tạo giống mới, ghép gene tăng sức đề kháng tạo nhiều chất ức chế tiêu hóa sâu bọ, người ta chuyển gene protein capsid (những kháng thể cây) chống virus 4 CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn Người ta dùng súng bắn gene đưa gene chống chịu điều kiện bất lợi ngoại cảnh vào thể để chống hạn hán, chống sâu bệnh, v.v Bằng phương pháp chuyển gene di truyền, người ta biến bò sữa cho bò yaourt, phương pháp dung hợp protoplast người ta tạo vừa ăn củ (củ khoai tây) vừa ăn (quả cà chua), sản xuất vaccine tái hổ hợp, làm phóng đại gene với kĩ thuật PCR (polymerase chaine reaction) thu nhiều kết quí báu Đặc biệt ngày 26/6/2000, nhà khoa học thuộc dự án lập đồ gene người, dự án đa quốc gia Anh, Mĩ tài trợ công ti Celera Genomics (CG) Craig Venter công bố đồ gene (BĐG) người đánh giá tương đương với việc nhà du hành vũ trụ Mĩ Neil Amstrong đặt bước chân lên mặt trăng vào năm 1969; thành tựu tìm thuốc kháng sinh Đó thành tựu to lớn lịch sử di truyền học, sinh học phân tử y học phân tử kể từ Watson Crick công bố cấu trúc xoắn kép phân tử DNA năm 1953 Trước nhà khoa học ước tính phải đến 2005 thiết lập BĐG cho khoảng 80% gene hệ gene người với kinh phí ba tỉ USD Trong thực tế, nhà khoa học công bố BĐG người với 97% đến năm 2002 người ta giải mã hoàn toàn BĐG người Người ta phát rằng, người có 30.000 đến 35.000 gene (trước người ta cho người có từ 60.000 đến 100 000 gene) Một số đối tượng khác lại cịn cao lúa có 50.000 gene Nhìn chung có đến 98% gene tương đồng 5 CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn Bản đồ gene HÖgene ng­ êi Tiếp theo đó, người ta phát nhiều gene có khả trị nhiều bệnh hiểm nghèo cho người Hơn nữa, ngày 27/12/2002 Giám đốc điều hành cơng ti sinh sản vơ tính (SSVT) Clonaid-Brigitte Boisselier cho biết nhóm nhà khoa học thuộc cơng ti lần thực thành công ca SSVT vào ngày 26 tháng 12 năm 2002 cho đời bé gái đặt tên Eve Không ảnh, khơng băng hình, khơng tiết lộ danh tính người phụ nữ 31 tuổi thực ca SSVT, Boisselier nói clonaid cung cấp chứng mẫu DNA 8-9 ngày kể từ ngày cơng bố Xét góc độ khoa học, người ta cịn bán tính bán nghi thơng tin Nhưng góc độ xã hội, điên rồ ý tưởng nâng lên tầm “tôn giáo” Clonaid khơng ngờ vực 6 CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn Việc nhân vơ tính Cừu Dolly tiếng thời (tháng năm 1997), Cừu Dolly chết sau năm tuổi (cơng bố ngày 15/2/2003) Phân tích thấy 12 năm tuổi lấy tế bào từ mẹ có năm tuổi, sau người ta cịn nhân nhiều động vật khác chuột, mèo, dê, lợn.Gần đây, ngày 7/8/2003, TS Golli người Italia thực việc nhân thêm ngựa Việc nhân vơ tính động vật mở hướng việc bảo tồn nguồn gene quí động vật có nguy diệt chủng diệt chủng Thời gian gần người ta nuôi cấy tế bào gốc (stem cells) Khi phơi cịn giai đoạn sớm có tế bào tế bào có khả phát triển thành phơi hồn chỉnh phân hóa thành loại tế bào thể sau Những tế bào gọi tế bào gốc nguyên phát Ở thai số tế bào trì khả phân hóa tiềm ni cấy thành dịng tế bào gốc thứ phát Người ta ứng dụng công nghệ nano sinh học (bionanotechnology) cho phép thu nhận thông tin hệ thống sinh học mức lượng tử, đầu dò kích thước nano tới kích thước phân tử riêng rẻ dùng chẩn đốn bệnh Cơng nghệ nano phương pháp in stitu để cung cấp thông tin tốt chức tế bào, công nghệ thao tác cải biến chiều chiều mô tế bào, vận chuyển phân phối thuốc gene vào mô tế bào thông qua khống chế kích thước hạt, hoạt hóa giải phóng chất thuốc qua chế thiết bị bơm kích thước nano, van tế bào vào quan nhân tạo Ở Việt Nam, dùng phương pháp trực tiếp bắn gene phương pháp gián tiếp chuyển gene đường plasmid để đưa gene chống chịu rầy nâu vào lúa (viện Lúa Đồng sơng Cửu Long), mía chịu hạn (viện CNSH Hà Nội) đạt kết bước đầu Xí nghiệp Dược TW chuyển nạp gene để chế vaccine có kết Gần đây, ngày 24 tháng năm 2004, viện CNSH Hà Nội, viện Pasteur thành phố Hồ Chí Minh giải mã thành cơng gene H5N1 (gây bệnh cúm người từ gà) để có hướng điều trị bệnh Những thành tựu khoa học nay, kinh nghiệm giới chứng minh rằng: người ta ngày ý đến xẩy tồn sinh học lĩnh vực riêng sinh học – CNSH Ý nghĩa xuất sắc CNSH chỗ nhờ sức mạnh đa dạng mà mở đường mẻ để giải hàng loạt CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn vấn đề có tính tồn cầu tính hạn chế mối đe doạ thực tiêu hao nguồn lượng, thực phẩm truyền thống cuối ô nhiễm môi trường xung quanh Đối với nước phát triển, CNSH vấn đề then chốt, mà vốn nước bị coi khác biệt so với nước có công nghiệp phát triển Thời gian qua, nước phát triển có số nước vươn lên đạt trình độ khoa học cơng nghệ cao Họ có tảng công nghệ vững thị trường đủ rộng để đảm bảo làm chủ số mũi nhọn CNSH hướng chúng vào phục vụ nhu cầu nước Tuy nhiên, đa số nước phát triển thiếu nguồn vốn để khai thác cơng nghệ đó, thiếu hạ tằng sở cho nhiều nghiên cứu bản, ứng dụng thiếu người có trình độ cần thiết cho ngành cơng nghiệp sinh học Vì nước phải kết hợp hài hịa tiến CNSH với tình trạng thiếu vốn lại dư thừa lao động, bí CNSH, qui trình CNSH cổ truyền v.v Hiện nước nghèo phát triển mặt cơng nghệ khoa học thu số lợi ích tiến CNSH tham gia vào “cách mạng CNSH” nhờ mạng lưới hợp tác quốc tế khu vực Riêng khu vực châu Á, số trung tâm CNSH đời trung tâm Tư liệu Thế giới Vi sinh vật MIRCEN Nhật Bản, viện CNSH Đại học Osca, viện Nghiên cứu Khoa học Kĩ thuật Thái Lan (cho vùng Đông Nam Á), trung tâm New Delhi nghiên cứu cố định N sinh học, tính chống chịu lương thực, cải thiện phân phối chất dinh dưỡng thực vật, tăng trưởng tái sản xuất gia súc, phát vaccine phòng bệnh nhiệt đới Viện Nghiên cứu Cao su nuôi cấy mô Malaysia (RRIM), cơng ti Mực in Hóa chất Dainippon (DIC) Tokyo Nhật Bản chuyên sản xuất chất sinh học tinh khiết chất màu thực phẩm, thức ăn cho cá, mĩ phẩm từ loài tảo v.v Cơng nghệ sinh học có tầm quan trọng to lớn, vậy, CNSH trở thành bốn mũi nhọn giới ngày (điện tử tin học, lượng, vật liệu mới, công nghệ sinh học) Ở Việt Nam, Đảng Nhà nước ta thấy rõ tầm quan trọng CNSH Văn kiện Hội nghị lần thứ VII Ban chấp hành TW Đảng khóa nhấn mạnh: “Ưu tiên ứng dụng phát triển công nghệ tiên tiến như: công nghệ thông tin phục vụ yêu cầu điện tử hóa tin học hóa kinh tế quốc dân; CNSH trước hết phục vụ phát triển nông, lâm, CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn ngư nghiệp, chế biến thực phẩm, dược phẩm bảo vệ môi trường sinh thái; công nghệ chế tạo gia công vật liệu, nguồn nguyên liệu nước” (bài phát biểu đ/c nguyên Tổng Bí thư Đổ Mười Hội nghị lần thứ BCH TW Đảng khóa VII ngày 25/7/1994 trang 84) Trong Đại hội VIII, IX, Đảng ta trọng đến vấn đề CNSH Trong Hội nghị Cơng nghệ Sinh học tồn quốc 2003 (ngày 1617/12/2003), định hướng nghiên cứu triển khai viện CNSH thuộc viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, PGS.TS Trần Lê Bình Viện trưởng viện CNSH đặt vấn đề: CNSH nhà nước Việt Nam ưu tiên phát triển ngành khoa học công nghệ trọng điểm CNSH coi “công cụ đại hóa” sinh học việc phục vụ phát triển nông lâm ngư nghiệp, bảo vệ sức khỏe cộng đồng môi trường bền vững.Về chất, CNSH tự thân phải ngành khoa học cơng nghệ hồn chỉnh, có tính độc lập khoa học phạm vi ứng dụng, có sức sống riêng tồn lĩnh vực khoa học công nghệ đại công nghệ thông tin, công nghệ điện tử…đang góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội Để đáp ứng yêu cầu đó, CNSH mặt phải xây dựng ngành khoa học đại, bên cạnh đặc tính liên ngành phải dựa tảng khoa học riêng vững đặc thù không trùng lặp với lĩnh vực khoa học công nghệ khác công nghệ gene, công nghệ tế bào động thực vật vi sinh vật, công nghệ enzyme protein Mặt khác, CNSH phải có mục tiêu nội dung nghiên cứu đặc trưng riêng, xây dựng phát triển ngành Công nghiệp sinh học với chủng loại cơng nghệ hàng hóa mang dấu ấn đặc thù CNSH mà định hướng hoàn thiện chuyển giao công nghệ phục vụ sản xuất Rõ ràng, CNSH chìa khóa mở đường cho phát triển kinh tế đất nước Cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật nói chung cách mạng CNSH nói riêng thu hút nhiều người trái đất tham gia vào nghiệp cao Viện sĩ N.N Semionov viết rằng: “Đặc điểm khoa học kỉ thứ XX chỗ, khơng cịn người nữ tì sản xuất mà trở thành người mẹ sản xuất Sinh học chiếm vị trí Tiếp sau vật lí học hóa học” 9 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn CÔNG NGHỆ SINH HỌC PHỤC VỤ NÔNG LÂM NGƯ NGHIỆP Chương I: Công nghệ sinh học với lượng Từ lượng mặt trời đến lượng sinh học Chúng ta phải mang ơn mặt trời tất giàu có giới hữu quanh ta Tia sáng mặt trời tương tác với chất diệp lục xanh tạo kì diệu quang hợp Từ chất vô đơn giản tự nhiên nước, CO2 khơng khí, muối N2, phosphor,…thực vật tạo chất hữu phức tạp cấu trúc (tức đặc trưng cho thể sống tham gia vào thành phần quan mơ chúng) đường, acid amin, nucleotide, vitamin, … Như vậy, thực vật hấp thụ lượng ánh sáng mặt trời, tạo chất dinh dưỡng, tượng quang hợp Nói cách khác, quang hợp trình biến quang thành hóa lượng tích lũy lại hợp chất hữu Một kg chất khơ hữu có dự trữ 4.000 kcalo, Tổng lượng chất hữu thực vật tổng hợp trái đất hàng năm ước độ 4,5.1011 (tính đường glucose) Hàng năm người sử dụng 3,5% chất hữu thực vật cạn tổng hợp được, chất hữu thực vật nước tổng hợp được, người sử dụng cịn Ngồi ra, phản ứng quang hợp cịn giải phóng O cần cho hô hấp sinh vật cho q trình oxyhóa khác (hàng năm trái đất thải khơng khí 15.104 phân tử oxygen) Do đó, tia sáng mặt trời sở lượng sống Mặt trời cung cấp cách rộng rãi lượng cho tàu vũ trụ – trái đất Theo tính tốn nhà bác học hành tinh năm nhận từ mặt trời khoảng 5.1019 kcalo Số lượng nhiệt đủ sản xuất lượng điện khoảng 2.1026 kw/h, tức số lượng 10 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn điện tạo năm khoảng triệu nhà máy điện có cơng suất tương đương với nhà máy thủy điện Brataki Tất giới xanh trái đất sử dụng hết có phần nhỏ lượng mặt trời đưa tới: 1-2% Các nhà bác học kiên trì tìm kiếm đường cho phép nâng cao hiệu suất quang hợp dù thêm vài lần (thực tế số nước số trồng có hệ số sử dụng quang quang hợp 2-4%), hẵn điều mang lại lợi ích khơng thua việc chiếm lĩnh lượng nhiệt hạch Cũng cần nhấn mạnh rằng, tương lai khai thác nguồn lượng hạt nhân để sử dụng, song mặt trời lượng chủ yếu sống trái đất Đúng nhà vật lí học người Pháp Pierre Curie phát biểu (1949) “Mặc dầu tin tương lai lượng nguyên tử thấy rõ tầm quan trọng phát minh này, nhiên, cho cách mạng thực lượng học đến lúc mà thực tổng hợp hàng loạt phân tử tương tự diệp lục chất lượng cịn tốt Muốn đạt mục đích đó, trước hết cần nghiên cứu tỉ mỉ kiểu phân tử tác dụng quang hợp” Ở chưa kể đến trữ lượng thực vật hóa thạch lớn Chỉ tính riêng dự trữ C than đá, dầu hỏa khí thắp đạt tới 1018 (trung bình 200 tấn/ha vỏ đất) Theo thống kê chưa đầy đủ dự trữ C chất hữu sinh vật, cặn bã chất hữu sinh vật chết, hóa thạch hoạt động quang hợp trước thực vật tạo đạt tới 6.1015 Các biện pháp nâng cao hiệu sử dụng lượng mặt trời tạo lượng biện pháp sinh học Hiện phải sử dụng cách khôn ngoan hơn, triệt để cải mà trình quang hợp tạo tạo từ hàng chục, hàng trăm, chí hàng triệu năm trước Những kho báu không đếm Phần lớn chúng chưa sử dụng sử dụng không tốt, tận dụng hết hiệu suất quang hợp thực vật biển, đại dương, sơng ngịi, lục địa dùng lượng mặt trời để tổng hợp số lượng chất hữu to lớn (A.A Nhishiporovitch) Chỉ tính riêng cạn (khoảng 1/3 xạ chung mặt trời chiếu xuống hành tinh chúng ta) năm tổng hợp 53 tỉ chất hữu cơ, đồng ruộng: 11 tỉ tấn, thảo nguyên đồng cỏ: tỉ rừng: 36 tỉ Chỉ phần nhỏ khối lượng vật chất thực vật to lớn người dùng làm thức ăn trực tiếp thức ăn gián tiếp (dưới dạng 11 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn sản phẩm có nguồn gốc động vật) Để làm thức ăn cho người dùng hết 6% sản phẩm quang hợp tạo thành đồng ruộng 0,03% sinh khối tạo thực vật thảo nguyên đồng cỏ khoảng 0,03% sinh khối tạo rừng Ở biển đại dương nơi nhận 2/3 xạ mặt trời tổng hợp khơng phần sinh khối cạn, phần nhỏ dùng làm thức ăn trực tiếp thông qua tôm, cá, động vật mà làm thức ăn cho người Ngồi việc sử dụng “cái sẵn có” vật chất quang hợp tạo ra, cần nâng cao hiệu máy quang hợp tìm test thử nhanh để phát dịng có hiệu quang hợp cao trước hết dùng loài vi Tảo Hoặc, sâu vào việc tìm hiểu chế di truyền di truyền quang hợp máy lục lạp hoạt động có hiệu cao hơn, kĩ thuật tưới nước, bón phân hợp lí, chọn giống trồng có suất cao, phẩm chất tốt, chống chịu giỏi Áp dụng kĩ thuật in vitro để nhân nhanh giống trồng Theo dự báo công ti tư vấn khoa học giống trồng quốc tế, sản lượng lương thực giới tăng 5-10% vòng vài năm tới riêng nhờ áp dụng CNSH (Withen Anderson, 1986; Faillin, 1986) Bảng I.1 Sản lượng tương lai số trồng nông lâm nghiệp Cây trồng Sản lượng Sản lượng tương lai (tấn/ha) (tấn/ha) Mía 70-90 150-200 Sắn 15-20 60-100 Cà chua 20-40 60-100 Cọ dầu 2-5 10-12 Lạc 1,6 4,0 Thầu dầu 0.6 2,5 Thông (ôn đới) 6,8 20-30 Thông (nhiệt đới) 12-20 40-60 Cây rộng (nhiệt đới) 10-20 40-100 Tre 25 100 Ngoài lương thực thực phẩm cung cấp lượng cho người bữa ăn ngày, cần tận dụng số khác, có nguồn lượng phục vụ cho đời sống xã hội, có dầu (cây Dừa, Cọ dầu, Jojoba) có nhựa mủ dùng làm chất đốt thay dầu mỏ, sinh khối loại lấy mủ khoảng 10 tấn/năm tương đương 1,5 dầu mỏ, lấy tanin (Jojoba) Về tạo nguồn lượng thí nghiệm tiến hành Brazil, Trung Quốc hay Ấn Độ nước phát triển khác 12 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn cho thấy kết hợp liên kết việc sản xuất lượng với việc sản xuất nông nghiệp thực phẩm cải thiện điều kiện sinh dưỡng nông thôn biện pháp CNSH Ở Brazil, chương trình Pro-alcohol phát động từ năm 1975 làm tăng thời kì tương đối ngắn sản lượng ethanol chủ yếu từ phương thức cho lên men đường mía Sản lượng đạt tới tỉ lít ethanol hàng năm vào năm 1984 (Larovier, 1985) Mức tiêu thụ năm 1985 tỉ lít năm 1986 12 tỉ lít ethanol (hai triệu bốn trăm nghìn ô tô số 8.200.000 tiêu thụ loại nhiên liệu chứa 20% ethanol) Việc sản xuất alcohol nguyên liệu chủ yếu mật rỉ đường, sắn, dịch ép cao lương (Sweet sorghum), củ cải đường Con đường tạo khí methan (biogas): Ở Trung Quốc sản xuất khí sinh học (biogas) bắt đầu năm 1950 với triệu bể sinh methan xây dựng tỉnh Tứ Xuyên tổng số triệu bể khắp nước Chương trình biogas lúc đầu nhấn mạnh vào việc thiết kế việc chế tạo bể khía cạnh vi sinh vật học (điều kiện lên men vi sinh vật học vi khuẩn sinh khí methan khơng sinh methan) Những nghiên cứu Thượng Hải sửa chữa khuyết tật tìm hướng sử dụng nơng thơn (Chiao, 1986, theo [8]) Hội nghị vi sinh vật biogas tổ chức năm 1981 1983 dành nhiều cho mặt nghiên cứu Người ta thấy vi khuẩn sinh hydrogen nuôi cấy hỗn hợp làm giàu vi khuẩn methan sản sinh lượng methan lớn nhiều (Sun et al., 1981, theo [8]) Người ta nhấn mạnh yếu tố không sinh methan giữ vai trò hệ trọng việc sản xuất biogas Hơn nữa, việc tách chủng tinh khiết vi khuẩn sinh methan như: Methanosarcina, Methanobrevibacter arboriphilus, Methanobacterium formicium, Methanococcus mazei làm rõ việc sản sinh biogas làm tăng hiệu trình (Chiao, 1986, theo [8]) Chương trình biogas Trung Quốc làm cải tiến việc sản xuất tiêu dùng lượng cho gia đình mà cịn nhằm kết hợp ngày mạnh việc sản xuất lương thực, lặp lại chu trình thải bã hoa màu ngăn cản việc gây nhiễm Các hệ thống phối hợp sản xuất lượng thực phẩm phát triển làng mạc Tại Xin Bu xã Lelin, đồng sông Châu Giang gẩn Quảng Đông, 1.500 làng dùng lò chế tạo đặc biệt để sấy gỗ với nhiệt lượng 35-40% lị đun nước sức nóng mặt trời, đặt mái nhà cung cấp 60-100 lít nước 50 oC hàng ngày mùa đông 70oC mùa hè Như vậy, tiết kiệm 20-30% methan tùy gia đình sử dụng Có nơi dùng biogas làm lị sấy khơ trại ni Tằm Ngồi ra, cặn bã dư thừa từ việc lên men methan, chất thải dùng làm phân bón để trồng Nấm, dùng làm thức 13 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn ăn cho cá, góp phần làm sản phẩm phụ loại bỏ phế thải (Larovier, 1985) Người ta sử dụng Tảo đơn bào để sản xuất hydrocarbur Botriococcus baurii Tảo số nha khoa học Pháp (ở trường Đại học cao cấp Quốc gia) năm 1976 quan tâm Trong Tảo có chứa lượng hydrocarbur từ 15-17% trọng lượng khơ Đây lồi Tảo nước ngọt, ni trồng điều kiện mơi trường dung dịch tốt thu 60 chất khơ/năm, đem chưng cất nhẹ, dùng dầu mỏ Các chất đốt tích lũy phần tế bào vỏ, đem li tâm mạnh, chất tách ra, tế bào sống đem ni lại Hiện người ta thấy rằng, vỏ tế bào chứa chất tương tự dầu mỏ nên dùng làm mơ hình nghiên cứu trình tạo thành dầu mỏ Trên sở nghiên cứu chế trình quang hợp, đặc biệt cấu trúc lục lạp liên quan đến chức phận việc hấp thụ lượng ánh sáng mặt trời, biến lượng thành dạng lượng hóa học (phần nói rõ chuyên đề Quang hợp suất thực vật) người ta chế tạo số phận (máy móc) để sử dụng lượng mặt trời pin sinh học: hợp chất chứa sinh vật tạo lượng (do Potter chế tạo, 1925) Những điện cực platinum dịch ni cấy yếm khí nấm men Saccharomyces cerevisiae E coli tế bào xuất điện âm xuất điện cực dương platinum Điện cực dương platinum đặt môi trường vô trùng O2 Nếu có lên men tạo nên dịng điện có điện 0,30,5 volt, cường độ dịng điện 0,02 mA Năm 1950-60, nghiên cứu hoàn chỉnh, đến bắt Nămđưa vào tàu vũ đầu 1950-1960 trụ để sử dụng Sau người ta sử dụng chất khơng tích điện glucose: Glucose vi sinh vật lên men H2 Người ta dùng enzyme để biến đổi số chất tạo H2 4ē H2→ 4ē 4H+ OH2H2 2H2O ←O2 Anode Cathode Màng Pin sinh học đơn giản H2 – O2 14 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn H2 Ngoài việc tạo nguồn điện sinh học (pin sinh học ), người ta nghiên cứu sử dụng màng quang hợp Như ta biết, sinh vật có khả tạo lượng Người ta cố định tế bào để thu lượng Ví dụ; vi khuẩn quang hợp nhờ ánh sáng tạo thành H2 + ATP Tảo lam Cyanobacteria → H2 + NADPH2 mà NADPH2 chất tích trữ lượng (NADPH2 → NADP cho ta 4ATP) Ở thực vật thượng đẳng lục lạp có màng thylakoid nơi tạo H2, H2O2, NADPH2 Cũng có nhiều thí nghiệm biến lượng mặt trời thành điện Ở Nhật Bản, người ta sử dụng điện cực oxyd titan TiO2 bao hệ thống quang hóa I (PsI) chiếu sáng Chất khử dùng ascorbate hay hydroquinon Phản ứng sau: P700 + TiO2 → P+700 + TiO2ē cb (condition barid = dây dẫn) P+700= + ascorbate → P700 + dehydroascorbate P+700 + hydroquinon → P700 + quinon Bằng cách tạo dịng điện 100 mA Dịng điện tạo khơng lớn nên phải sử dụng điện cực tinh vi - điện cực bọc protein P700 phức tạp nên tương lai cố định màng thylakoid để biến quang thành điện sử dụng dụng cụ tinh vi máy điện toán Về mặt kĩ thuật định hướng cho người tương lai nghiên cứu sử dụng trực tiếp biến quang thành điện 15 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn Hiện nay, quang → hóa (dầu, than đá, khí đốt) → nhiệt (đốt nóng) → (quay) → điện Nếu tìm cách chuyển thẳng quang → điện tiết kiệm nhiều tránh việc tạo nhiệt đốt nóng gây nhiễm Cịn quang hợp, thực thực vật làm tinh khơng khí Ngày nay, người ta nghiên cứu chế tạo biosensor, biochip protein thu nhận ánh sáng để sử dụng máy điện toán dụng cụ tinh vi khác.Ví dụ: Anh dùng Rhodopsine thu nhận lượng lượng tử chuyển vào tế bào thần kinh tạo thành dòng điện sinh lí Ở vi khuẩn Halobacterium halobium có chất bacteriorhodopsine nằm màng tế bào Bacteriorhodopsine hấp thụ lượng tử lượng ánh sáng mặt trời tạo nên biến đổi làm cho màng có chênh lệch gradien làm bơm photon tạo lượng Chế loại protein có khả thu lượng tử tương lai chế tạo phận để sử dụng máy điện toán Đương nhiên, làm việc có phối hợp nhà sinh vật, hóa học điện tốn TÀI LIỆU THAM KHẢO Trương Văn Lung, 1999 Chuyên đề Quang hợp suất thực vật Tủ sách Đại học Khoa học Huế Trương Văn Lung, Võ Thị Mai Hương, 1999, Giáo trình lí thuyết Sinh lí học thực vật Tủ sách Đại học Khoa học Huế Nguyễn Duy Minh, 1981 Quang hợp.Nxb Giáo dục Hà Nội Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tấn, 1998 Sinh lí học thực vật Nxb Giáo dục Hà Nội Grodzinski A.M., Grodzinski Đ.M., 1964 Sách tra cứu tóm tắt Sinh lí thực vật Nguyễn Ngọc Tân Nguyễn Đình Huyên dịch năm 1981 Nxb Mir Moskva Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Heath O V S., 1972 Photosynthes Izd “Mir”, M Oparin A.I., 1967 Cơ sở Sinh lí học thực vật Tập Lê Đức Diên người khác dịch năm 1975 Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Sasson Albert,1988 Biotechnologies and development Công nghệ sinh học phát triển Người dịch: Nguyễn Hữu Thước, Nguyển Lân Dũng số dịch giả khác Nxb Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội 16 CNSH phục vụ nông lâm ngư nhiệp Lung Truong Văn 16 CNSH phục vụ nông lâm ngư nghiệp Lung Trương Văn Chương II Công nghệ sinh học phục vụ nông lâm ngư nghiệp CNSH cổ truyền việc tạo giống 1.1 Chọn lọc tự nhiên Từ xa xưa người biết chọn giống trồng, thời kì ăn lơng lỗ, cách 5000-6000 năm.Theo tài liệu ghi chép nhà chọn giống có ý thức châu Âu Lecourteur người Pháp đảo Gerseille (1 đảo Anh Pháp) vào đầu kỉ thứ XIX Một hôm ông mời người bạn Espain (Tây Ban Nha), nhà thực vật học tên Lagaska tham quan đồng ruộng lúa mì Ơng bạn thấy lúa mì gieo giống lại có khác Theo gợi ý bạn, Lecourteur đem gieo riêng 23 dịng khác Ơng chọn giống Đó phương pháp chọn lọc Bằng phương pháp này, sau nhiều nhà chọn giống chọn nhiều giống đạt với ý muốn người Cơ sở khoa học việc tạo dòng qua trình phát triển cá thể, điều kiện bất lợi môi trường cá thể khơng chịu đựng đựoc bị tiêu diệt Trong điều kiện bất lợi có số tạo số chất để chống chịu với môi trường làm thay đổi cấu trúc hình thái, cải biến kiểu gene kiểu hình quần thể theo hướng thích nghi tạo loài Học thuyết J.B.Lamark (1744-1829) Ch.Darwyn (1809-1882) nguồn gốc loài sở “biến dị cá thể” Quan điểm sống sót cá thể thích ứng hạt nhân thuyết chọn lọc tự nhiên Darwyn 1.2 Lai hữu tính Năm 1694, Kameriarux người Đức phát cỏ có giống đực giống động vật Đến năm 1717, nhà làm vườn người Anh Fershai tạo giống hoa Cẩm chướng cách lai giống có màu sắc khác Khoa học biến dị di truyền Darwyn (1858) Mendel (1865) phát nhiễm sắc thể, DNA, gene, nhà khoa học có lí luận vững di truyền học, làm sở cho việc chọn giống trồng Cho đến nay, nước tiên tiến có “tập đồn giống”chun giữ giống để cung cấp cho nhà chọn giống làm thực liệu ban đầu Thường giống tập đồn giống có vài đặc tính tốt Do vậy, muốn có giống trồng lí tưởng chứa đựng tất gene tốt nhiều giống phải tốn thời gian làm Việc tổng hợp gene mang đặc tính tốt trồng thường làm phương pháp lai phải 17 CNSH phục vụ nông lâm ngư nghiệp Lung Trương Văn lai nhiều cặp phối hợp với đôi mong đạt kết tốt.Người ta áp dụng ưu lai thụ phấn chéo (thụ phấn khơng phải hạt phấn mà khác qua việc tạo dòng chủng 6-7 hệ.Ví dụ, ngơ từ lai đơn sang lai kép, lai 3: cặp lai đơn lai với dòng tự phối Sau nhà khoa học phát bố mẹ có đặc tính tốt lai cộng lại tốt bố mẹ tốt bố mẹ Đó tác dụng cộng gene lai thừa hưởng đặc tính tốt nhiều bố nhiều mẹ lai tốt - gọi lai tổng hợp 1.3 Đột biến De Vrie (1901) nghiên cứu tính đột biến thực vật nhận tính vơ hướng nó.Ơng tách rời đột biến với ngoại cảnh đến phủ nhận tác dụng tích lũy biến dị chọn lọc tự nhiên W Johnson (1903) chứng minh có biến đổi gene di truyền (đột biến) Biến dị đột biến biến đổi vật chất di truyền (nhiễm sắc thểNST, gene) gây nên Có loại đột biến: đột biến gene, đột biến nhiễm sắc thể đột biến gene tế bào chất * Đột biến gene hay đột biến điểm biến đổi gene xuất cách ngẫu nhiên nhân tạo Đó thay đổi cấu trúc gene xảy theo kiểu: cặp nucleotid, thêm vào cặp nucleotid biến đổi trình tự nucleotid Biến đổi gene thường có hại, trường hợp có lợi, dùng làm ngun liệu cho q trình tiến hóa * Đột biến nhiễm sắc thể loại đột biến thể Có loại đột biến nhiễm sắc thể: đột biến số lượng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể - Đột biến số lượng NST loại đột biến số lượng NST thể Nhưng đột biến số lượng xảy toàn NST (đột biến đa bội) hay cặp NST Đột biến đa bội tạo thể có NST tăng lên 3n, 4n, 5n, NST Đột biến cặp NST ví dụ cặp NST thứ 21 người có gây bệnh Down, đột biến tăng số NST giới tính gây bệnh vô sinh - Đột biến cấu trúc NST đột biến cấu trúc NST Những đột biến cấu trúc NST xảy dạng sau: Mất đoạn: đoạn NST Đảo đoạn: hai phần NST đảo vị trí cho Thêm đoạn: gắn thêm đoạn vào NST Chuyển đoạn: trao đổi hai đoạn hai NST không nguồn cho * Đột biến gene tế bào chất Có nhiều trường hợp kiểu gene bình thường mà có biến đổi kiểu hình Đó biến đổi gene tế bào chất gây 18 CNSH phục vụ nông lâm ngư nghiệp Lung Trương Văn nên Các đột biến gene tế bào chất có đặc điểm giống đột biến gene NST, chúng bền vững di truyền cho đời sau Đột biến gene tế bào chất lặn trội Đột biến gene tế bào chất nguồn nguyên liệu cho chọn giống Nguyên nhân đột biến tác nhân bên tế bào bên ngồi mơi trường gây nên Các yếu tố bên tế bào q trình trao đổi chất, hoạt động sinh lí bình thường gây đột biến Các yếu tố bên ngồi tác nhân vật lí: nhiệt độ cao, siêu âm, tia phóng xạ, tia tử ngoại,… hay tác nhân hóa học, đặc biệt colchicine, tác nhân gây đột biến quan trọng Con người sử dụng để tạo đột biến mong muốn dùng cho chọn giống Những vấn đề nêu gọi CNSH truyền thống thực chất ngày người ta sử dụng việc tạo giống CNSH việc cải tạo giống phát triển trồng cho suất cao Từ năm 1960 tiếp sau việc du nhập giống vào châu Á châu Mĩ Latinh, danh từ “cuộc cách mạng xanh” bao trùm tất cố gắng tăng suất nông nghiệp nước phát triển (ĐPT) thông qua giống cao sản đặc biệt lúa lúa mì Sử dụng giống đòi hỏi nhiều loại thuốc trừ sâu, biện pháp tưới, phân bón chăm sóc Lai giống với giống chống chịu địa phương cho phép thu giống có suất cịn cao thích nghi tốt Đồng thời, ngồi lúa lúa mì, cơng tác nghiên cứu mở rộng kê, lúa miến, ngô, Triticale số đậu đỗ (Sasson, 1986) Chỉ vòng 10 năm, nửa diện tích lúa mì 1/3 diện tích đồng lúa nước ĐPT gieo giống cao sản Nếu tưới nước hợp lí, bón đủ phân xử lí thuốc trừ sâu, suất tăng gấp đơi đến gấp ba lần giống địa phương Cuộc “cách mạng xanh” lần thứ hai nói đến vào năm 1970 kết cơng trình nghiên cứu lai tạo giống suất cao, chống chịu sâu bệnh, hạn hán, phát triển điều kiện phân bón thuốc trừ sâu Các cơng trình nghiên cứu khơng cịn dựa kĩ thuật lai, thụ phấn chéo mà dùng kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào với kĩ thuật tái tổ hợp di truyền để nhân nhanh giống đáng ý tạo giống (Murashige, 1974; Vasil, 1984;, 1985, 1986,; Arnon, 1985; Mantel et al., 1985; Zaithin et al., 1986; Davies, 1097; Picrik, 1987,…), kĩ thuật dựa chế tế bào học sinh học phân tử định tính đa dạng sinh học (Collins, 1982, 1984; Kosuge et al., 1983; Tudge, 1983; Gelvin Schilperoot, 1988) 19 CNSH phục vụ nông lâm ngư nghiệp Lung Trương Văn Nhờ tránh việc lai chéo vượt qua trở ngại tính khơng tương hợp sinh dục (sexual incompatibility) nên tiết kiệm nhiều thời gian Kĩ thuật tái tổ hợp DNA ứng dụng chúng thực vật giúp loại bỏ hàng rào sinh lí giải phẫu ngăn cản lai khác loài (Rachie Lyman, 1981), kĩ thuật in vitro cho phép tăng đa dạng di truyền gần bị giảm sút phá hủy sinh cảnh tự nhiên, làm giảm đe dọa sâu bệnh số trồng có di truyền đơn Các nước phát triển nước khu vực nhiệt đới giữ đa dạng di truyền tương đối rộng hệ sinh thái tự nhiên hệ sinh thái nơng nghiệp hình thức nhiều lồi hoang dại có quan hệ họ hàng với trồng, nhiều giống chống chịu giống địa phương Các kĩ thuật nuôi cấy quan, mô tế bào thực vật lĩnh vực nghiên cứu liên quan liên kết việc áp dụng cơng nghiệp theo đường sau: - - - Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng tái sinh hồn chỉnh Ni cấy tế bào trần protoplast, mô đơn bội, chọn lọc biến chứng đột biến, dung hợp protoplast tái sinh Kĩ thuật tái tổ hợp di truyền, cấy chuyền gene tái sinh Nuôi cấy tế bào qui mô lớn, chọn đột biến, dung hợp protoplast kĩ thuật tái tổ hợp DNA Nuôi cấy tế bào, protoplast, chuyển dạng sinh học Nhân giống in vitro giống virus Cải thiện giống nhân giống trồng Cải thiện giống trồng Sản xuất loại hoạt chất có ích Tổng hợp chất Trên quan điểm kinh tế, chi phí lao động tham gia vào cấy chuyền nhân giống khoản mục lớn giá thành giống in vitro Người ta tiến hành nghiên cứu máy tự động để cấy chuyền Năm 1985, mẫu máy cấy chuyền chế tạo Australia cấy giây Những thiết bị làm giá thành cấy mô giảm đáng kể (Marti, 1986-87) Việc áp dụng kĩ thuật in vitro xếp thành loại: 20 CNSH phục vụ nông lâm ngư nghiệp Lung Trương Văn Các áp dụng có thời gian ngắn (3 năm): nhân giống vơ tính in vitro, sản xuất bệnh, bảo quản trao đổi quĩ gene thực vật Các áp dụng trung hạn (3-8 năm): đột biến soma đột biến giao tử, cứu phôi, thụ tinh ống nghiệm, nuôi cấy túi phấn sản xuất đơn bội Các áp dụng dài hạn (8-15 năm): lai tế bào soma, lai xa, dòng tế bào đột biến, chuyển gene, chuyển NST, sản xuất chất thứ cấp tế bào nuôi cấy in vitro Việc áp dụng CNSH vào đổi thu hoạch mùa màng trong cách mạng khoa học kĩ thuật Việc đổi dựa vào biện pháp kĩ thuật sau: * Sản xuất nhanh qui mơ lớn trồng có tính chất di truyền, cho suất cao thơng qua kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào * Tạo giống có suất cao thơng qua phương pháp chọn dịng soma ni cấy mơ tế bào * Tạo lai có đặc tính ưu việt kĩ thuật dung hợp protoplast (protoplast fusion) * Tạo đặc tính mong muốn qua việc đưa nguyên liệu di truyền vào tế bào trồng kĩ thuật tái tổ hợp DNA 2.1 Sản xuất nhanh qui mô lớn trồng có tính chất di truyền cho suất cao thông qua kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào Trong kĩ thuật trồng trọt có nhiều lồi cần phải nhân giống vơ tính qui mơ lớn Một số trồng tái sản xuất dễ dàng hạt khả nẩy mầm thấp, đặc biệt lâm nghiệp Một số khác hạt dễ nẩy mầm trình sản xuất hạt lại đắt Cũng có số lai cần nhân lên vơ tính để giữ lại đặc tính ưu việt Trong năm 1930, việc tái sinh lại chồi toàn trồng tiến hành cách thuận lợi nhờ xây dựng kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thành cơng Ngày nay, hầu hết phịng thí nghiệm nghiên cứu sinh lí hóa sinh di truyền thực vật trang bị kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào Kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật bao gồm: * Chuẩn bị mơi trường ni cấy có đủ thành phần cần thiết nhiều loại, phải chọn giống cho môi trường nuôi cấy loại mô, tế bào thay đổi theo thời kì phát triển phân hóa mơ (mơi trường nuôi cấy protoplast khác với môi trường nuôi cấy callus, môi trường tạo rễ tạo mầm khác với môi trường trì mơ trạng thái callus, v.v.) ... Cây trồng Sản lượng Sản lượng tương lai (tấn/ha) (tấn/ha) Mía 7 0-9 0 15 0-2 00 Sắn 1 5-2 0 6 0 -1 00 Cà chua 2 0-4 0 6 0 -1 00 Cọ dầu 2-5 1 0 -1 2 Lạc 1, 6 4,0 Thầu dầu 0.6 2,5 Thông (ôn đới) 6,8 2 0-3 0 Thông... soạn PGS.TS Trương Văn Lung Đại học Khoa học- Đại học Huế CNSH-Mở đầu Lung Trương Văn Mở đầu Thế công nghệ sinh học (CNSH) Sự bùng nổ CNSH Danh từ CNSH xuất vào nửa cuối thập kỉ 5 0-7 0 kỉ XX, dùng... hợp nhà sinh vật, hóa học điện toán TÀI LIỆU THAM KHẢO Trương Văn Lung, 19 99 Chuyên đề Quang hợp suất thực vật Tủ sách Đại học Khoa học Huế Trương Văn Lung, Võ Thị Mai Hương, 19 99, Giáo trình lí