ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG BẢO VỆ THỰC VẬT
TRONG BẢO VỆ THỰC VẬTTrường hợp
Trường hợp
: RẦY NÂU VÀ BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN CÂY LÚA
: RẦY NÂU VÀ BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN CÂY LÚA(
(
Oryza sativa
Oryza sativa
L.)
L.)
BÙI CHÍ BỬU, NGUYỄN THỊ LANG
BÙI CHÍ BỬU, NGUYỄN THỊ LANG

THÁCH THỨC
THÁCH THỨC

Thay i khí h u, đổ ậ

Thi u n c t i cho cây tr ng, ế ướ ướ ồ
 Nguy c thi u h t l ng th c tr c tình tr ng t ơ ế ụ ươ ự ướ ạ đấ
nông nghi p gi m và dân s t ng, ệ ả ố ă
 Nh ng stress phi sinh h c ngày càng bi u hi n ữ ọ ể ệ

Quản lý giống cây GM (1/6 kinh phí), kiểm soát gene flow
Quản lý giống cây GM (1/6 kinh phí), kiểm soát gene flowGENOMICS
GIỐNG KHÁNG: hiệu quả kinh tế, an toàn môi trường
GIỐNG KHÁNG: hiệu quả kinh tế, an toàn môi trường

PROTEOME TỪ GENOME
PROTEOME TỪ GENOME
Rubin et al. (2000) – Science 287:2204-2215

GENOME HỌC VỀ CHỨC NĂNG & TÌM KIẾM GEN ĐÍCH
Ngân hàng gen
Kiểu hình
CÔNG CỤ NGHIÊN
CỨU BỘ GEN
TIN SINH HỌC
Dòng đột biến
Dòng dẫn xuất từ loài hoang dại
Quần thể làm bản đồ di truyền
Giống bản địa và hoang dại
DỮ LIỆU TRÌNH TỰ GEN
CÔNG NGHỆ CAO, TIN CẬY (e.g.
microarray, gene chip, allele mining)
QTLs giả định
Gen ứng cử viên
Gen đích
TRÌNH TỰ GENOME CỦA 23 LOÀI CÂY ĐÃ ĐƯỢC ĐỌC ĐẾN 2008


ATTT GTTT CTTT AATT GATT CATT AGTT GGTT
CGTT ACTT GCTT CCTT GTAT CTAT GGAT CGAT
GCAT CCAT CTGT GAGT CAGT GGGT CGGT GCGT
CCGT GACT GGCT CGCT GCCT CCCT CGGG CCGG
Common repeat motifs
MICROSATELLITES
Co-dominant (thông tin chính xác trong trường hợp dị hợp tử)
Co-dominant (thông tin chính xác trong trường hợp dị hợp tử)
Biến thiên lớn (quan trọng đối với loài có gene pools hẹp)
Biến thiên lớn (quan trọng đối với loài có gene pools hẹp)
Đang được áp dụng rộng rải
Đang được áp dụng rộng rải
Áp dụng tốt trong MAS, fingerprinting và MAB
Áp dụng tốt trong MAS, fingerprinting và MAB
Kết quả cao và chính xác


Tính hiệu quả không cao trong trường hợp phân tích từng
Tính hiệu quả không cao trong trường hợp phân tích từng
marker đơn lẻ
marker đơn lẻ
Việc thiết lập SNP để bổ sung với marker SSR (microsatellite) được xem như hướng
ưu tiên cho các năm tới (công trình này được thực hiện thông qua hợp tác giữa IRRI,
Perlegen Sciences, Inc., và USDA)

TILLING
TILLING
(Targeted Local Lesion In Genome)
(Targeted Local Lesion In Genome)
 Di truy n ng c (reverse genetics) xác nh ch c n ng gen ề ượ đị ứ ă
trên c s bi n d t ng nucleotideơ ở ế ị ở ừ
Thí dụ của Nhật Bản
NHIỀU BIẾN DỊ TẠI waxy LOCUS TRONG LÚA MÌ ĐƯỢC TÌM THẤY
NHỜ TILLING
TILLING là chiến lược nghiên cứu di truyền ngược, kết hợp mật
độ cao của các đột biến điểm do tác nhân hóa học và vật lý,
cho phép thanh lọc nhanh để phát hiện ra những “lesions” bị
kích hoạt trong chuỗi trình tự DNA xác định nào đó

DT cây trồng GM trên thế giới: 134 triệu ha, với 14 triệu nông dân tại
25 nước (ISAAA 2010)
 Gen
Bt
 GNA

Chitinase

Đối
chứng
cry1Ab
Đối
chứng

Trần thị Cúc Hòa 2002
DOANH THU $75 TRIỆU 1995
$2,3 TỶ 1999
$5,6 TỶ 2005
$10 TỶ 2007
CÂY TRỒNG GM
(Agbios 2009)

AN TOÀN SINH HỌC
AN TOÀN SINH HỌC
 ánh giá m c r i roĐ ứ ủ
 Cây GM không có marker, ho c marker an toànặ

pmi
pmi
: phospho mannose isomerase, xét nghiệm trên đường
: phospho mannose isomerase, xét nghiệm trên đường
mannose
mannose

OsDREB2A
OsDREB2A
: xét nghiệm trên NaCl
: xét nghiệm trên NaCl


NGUỒN GEN KHÁNG RẦY NÂU TỪ LÚA HOANG
NGUỒN GEN KHÁNG RẦY NÂU TỪ LÚA HOANG

Oryza australiensis:

Bph10, Bph18(t)

Oryza officinalis: bph11, bph12, Bph13, Bph14, Bph15

Oryza latifolia: Bph12

1: IR31917-45-3-2
2: IR65482-4-136-2-2
3: Oryza australiensis (acc.100882)

M 1 2 3 4 5
550
500
300
Phân tích kiểu gen RG457L-
L
1: PTB33,
2: TN1,
3: IR65482-4-136-2-4,
4: ASD7,
5: OM1570,
6: Oryza australiensis.
Chưa phân cắt hạn chế bằng enzyme
Phân tích kiểu gen RG457L-B

3-22: con lai F
2
của tổ hợp lai PTB33 x TN1
MAS

RM225
RM227
IR64 / HOA LÀI (F
2
)
IR64 / HOA LÀI (F
2
)
MAS
OM7347, OM6840
OM7347, OM6840