TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
AN TOÀN SINH HỌC
ĐỀ TÀI :
Phân tích hiện tượng “trôi gen” ở cây trồng biến đổi gen và các hậu quả về
sinh viên môi trường
Giảng viên thực hiện: PGS.TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO
Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ THÙY DƯƠNG 550332
HOÀNG THỊ DUYỀN 550329
HỒ TIẾN DŨNG 550335
ĐỒNG VĂN DƯƠNG 550330
HÀ NỘI - 2013
MỤC LỤC
!"#$%&'
()*+, (/01(2*'
3()*+, (/0'
()*+, 45*(46*7)8*('
"#$9 :;<
;=
>(?00?*+@*ABCDEF-0GH*+I
(?00?*ABCDJ)*+K
L0M-F*N
OP5M5Q-0(.RS(6TN
3
I . MỞ ĐẦU
thông qua sự thụ phấn giữa các cá thể của các quần thể khác nhau.
Các con đường phát tán gen thông qua hạt phấn
• Từ cây trồng công nghệ sinh học sang cây trồng
• Từ cây trồng công nghệ sinh học sang cây trồng
• Từ cây trồng công nghệ sinh học sang các loài họ hàng hoang dại
2 -Thông qua hạt
khái niệm : là sự di chuyển của các gen thông qua sự phát tán hạt giữa các
quần thể khác nhau
Các con đường phát tán hạt
• Thông qua phát tán tự nhiên ( động vật ,gió , nước)
• Thông qua hoạt động vận chuyển và buôn bán hạt giống
3- Thông qua sinh sản vô tính
Khái niệm : Thông qua sự phát tán bộ phận dinh dưỡng của các quần thể
khác nhau
Bảng so sánh Sự phát tán gen qua các con đường khác nhau
'
Loại hình phát
tán gene
Khả năng xảy ra Bị ảnh hưởng
bởi mối quan hệ
giữa sinh vật cho
và sinh vật nhận
gene
Các yếu tố hạn chế phát tán
gene
Thông qua hạt
phấn
Phổ biến Có Tỉ lệ tạp giao của đối tượng
nhận , Mức độ tương hợp hạt
- Phát tán gen thông qua hạt phấn
Cách ly trước và sau hợp tử
Sử dụng các gen chuyển quy định các tính trạng (ngủ nghỉ của hạt, sự
mất khả năng phát tán của hạt phấn)
V-PHÁT TÁN GEN Ở CÂY NGÔ
a. Đặc điểm sinh trưởng phát triển của cây ngô
+Thời gian sinh trưởng của cây ngô dài, ngắn khác nhau phụ thuộc vào
giống và điều kiện ngoại cảnh. Trung bình TGST từ khi gieo đến khi chín là 90 -
160 ngày.
Sự phát triển của cây ngô chia ra làm 2 giai đoạn:
Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng: Từ khi gieo đến khi xuất hiện nhị cái
Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: Bắt đầu với việc thụ tinh của hoa cái cho
đến khi hạt chín hoàn toàn.
- có thể chia ra các thời kỳ sau: Thời kỳ nảy mầm, thời kỳ 3 - 6 lá, thời kỳ
8 - 10 lá, thời kỳ xoáy nõn, thời kỳ nở hoa và thời kỳ chín.
b.Quá trình giao phấn của cây ngô diễn ra
Cây ngô là cây giao phấn chéo nhờ gió .Phần lớn hạt ngô rơi trong
khoảng 5m trong bờ ruộng (84-92%).Để xảy ra phát tán gen thì hạt phấn của cây
chuyển gen phải tồn tại rơi trên vòi đầu nhụy của cây nhận và cạnh tranh với hạt
phấn của cây khác để có khả năng thụ phấn chéo.Những hạt phấn có màu sáng ít
có khả năng phát tán trong khoảng cách xa .
c.Cây ngô phát tán qua cây trồng khác
Cây ngô không có khả năng tồn tại trong môi trường hoang dại .không
thể duy trì sinh sản nếu không có sự chăm sóc của con người .Không có khả
năng xâm lấn trong môi trường tự nhiên (Gould 1968).Bắp ngô mang hạt được
=
bao bọc trong lá bao lên khả năng phát tán trong tự nhiên là không xảy ra
(Doebley 1990)
d.Những tranh luận về ngô BT và tác động của nó đến bướm Monarch
Năm 1999 ,Losey và cộng sự đã công bố tỷ lệ chết của sâu non ăn lá có
cũng như ngoài ruộng ngô:mật độ hạt phấn trung bình cao nhất ở trong ruộng
ngô (171 hạt/cm
2
) giảm dần khi ở ngoài bờ ruộng.
- Một số yếu tố có thể làm giảm rủi ro ngô BT với bướm monarch :
Các lá cỏ sữa chỉ mang 30-50% mật độ hạt phấn , sâu non 1-3 tuổi không ăn gân
chính nơi mật độ hạt phấn cao gấp 1,5-1,9 lần so với vị trí khác, mưa ảnh hưởng
đến mật độ hạt phấn ( 1 cơn mưa có thể loại bỏ 54-86% hạt phấn )
-Oberhauser(2001) đã phân tích tỷ lệ cỏ sữa mọc trong các cánh đồng ngô
cao hơn ở những khu vực phi nông nghiệp ,đặc biệt dọc theo bờ ruộng so với
ruộng trồng ngô và đậu tương tỷ lệ bướm monarch chiếm tỷ lệ cao
- Pleasants (2001)đo mật độ hạt phấn ngô trên cây cỏ sữa ở trong
cũng như ngoài ruộng ngô:mật độ hạt phấn trung bình cao nhất ở trong ruộng
ngô (171 hạt/cm
2
) giảm dần khi ở ngoài bờ ruộng.
- Một số yếu tố có thể làm giảm rủi ro ngô BT với bướm monarch :
Các lá cỏ sữa chỉ mang 30-50% mật độ hạt phấn , sâu non 1-3 tuổi không ăn gân
chính nơi mật độ hạt phấn cao gấp 1,5-1,9 lần so với vị trí khác, mưa ảnh hưởng
đến mật độ hạt phấn ( 1 cơn mưa có thể loại bỏ 54-86% hạt phấn )
Từ các kết quả nghiên cứu trên có thể đưa ra kết luận : Tất cả các ngô
BT thương mại hiện nay không có tác động đến bướm Monarch đặc biệt là khi
so sánh với việc sử dụng thuốc trừ sâu truyền thống .
VI– Phát tán gen ở cây đậu tương
a. Đặc điểm sinh trưởng phát triển cây đậu tương
Từ lúc mọc đến khi cây có 5 lá thật (3 lá kép) khoảng 25-30 ngày sau khi
gieo, thân sinh trưởng với tốc độ bình thường.
b.Quá trình thụ phấn của cây đậu tương
Đậu tương là cây tự thụ phấn ,quá trình xảy ra vào lúc sáng sớm trước khi
nở hoa chỉ khoảng 0,5 -1% giao phấn chéo nhờ côn trùng .Vào thời gian thụ
C.
Thời kỳ sinh trưởng của cây bông
Thời kỳ sinh trưởng được chia thành 5 giai đoạn :
• Giai đoạn nẩy mầm
• Giai đoạn cây con
• Giai đoạn nụ
• Giai đoạn hoa nở
K
• Giai đoạn quả nở
b.Quá trình Thụ phấn của cây bông
Cây bông là cây tự thụ có thể giao phấn khi có mặt của côn trùng thụ phấn
.Hạt phấn bông chỉ tồn tại trong tự nhiên khoảng 12h(Govila and Rao,1969) và
thụ tinh trong vòng 12-30h sau thụ phấn .Tỷ lệ giao phấn của cây bông phụ
thuộc vào : số lượng côn trùng ,vị trí và thời điểm thụ phấn giao động từ 10%
hoặc ít hơn .Hạt phấn của bông khá lớn và nặng không dễ phát tán nhờ gió
c.Sự phát tán của cây bông đối với các cây trồng khác
Cây bông không có hình thức sinh sản vô tính ,nên sự phát tán xảy ra chủ
yếu là do hạt giống.
Bông rất ít nảy mầm sau phát tán , nguy cơ trở thành cỏ dại là hầu như
không có .
Tần suất giao phấn chéo giảm theo khoảng cách so với nguồn hạt phấn
cung cấp giảm từ 5 đến dưới 1% tại khoảng cách từ 1-7m
Giao phấn chéo ở cánh đồng cách nhau 4 m giảm từ 1,89% ở những hàng
cây trồng gần nhau nhất đến gâng như bằng 0 với các cây cách nhau 23,2m nên
khả năng phát tán của cây bông trên môi trường là rất thấp .
VIII- Kết luận
Tóm lại việc phát tán gen ở cây trồng biến đổi gen xảy ra với tần số thấp
và ít gây hậu quả tới môi trường. Các cây trồng công nghệ sinh học như cây ngô
chuyển gen , cây bông , cây đậu tương đang được đưa ra ngoài sản xuất đem lại