LOGO
Trường đại học An Giang
Khoa nông nghiêp – tài nguyên thiên nhiên

GVHD : Lê minh Tuấn


VI SINH VẬT ỨNG DỤNG
TRONG TRỒNG TRỌT

Chuyên Đề:
Lợi Ích Của Cây Trồng Chuyển
Gen Gián Tiếp Thông Qua Vi
Khuẩn Agrobacterium
tumefaciens


NỘI DUNG
1
2

Giới thiệu
Đặc điểm của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens

3

Ưu và nhược điểm phương pháp chuyển gen
nhờ A.tumefaciens

4

Lợi ích của cây trồng chuyển gen

5

Kết luận và kiến nghị


1. Giới thiệu

 Trong thập niên của những năm 1880 mở ra kỷ
nguyên của cây trồng chuyển gen khi con
người đã phát hiện ra khả năng chuyển gen
của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens.
 Lĩnh vực biến nạp gen nó được sử dụng làm
vectơ đặc biệt để chuyển các gen ngoại lai vào
thực vật.(TTXVN)


1. Giới thiệu
 Hiện nay có rất nhiều kỹ thuật chuyển gen khác
nhau vào tế bào song kỹ thuật chuyển gen bằng vi
khuẩn Agrobacterium tumerfacien vẫn được ứng
dụng rộng rãi.


Phương pháp chuyển gen nhờ vi khuẩn
Agrobacterium tumefaciens là phương pháp nhanh
nhất ít tốn kém và đã đạt được kết quả trên nhiều đối
tượng cây trồng như thuốc lá, cà chua, hoa cúc, đậu
xanh, lúa và nhiều giống cây trồng khác.(TTXVN)




2. Đặc điểm của vi khuẩn A.tumefaciens
 A.tumefaciens là loài vi khuẩn đất, kích thước 2.5-3.0 x
0.7-0.8mm, dạng đơn bào.
 Là vi khuẩn háo khí, nhuộm gram (-).
 Chúng bất hoạt ở 290C và biến tính ở 320C, hiệu suất
chuyển gene cao nhất ở 220C và khoảng pH từ 5.2 - 5.7

Hình 1. Vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens
Nguồn: SCIENCE PHOTO LIBRARY


2. Đặc điểm của vi khuẩn A.tumefaciens
 Agrobacterium tumefaciens có chứa nhiễm sắc thể và
một plasmid lớn kích thước khoảng 200 kb gọi là
Ti-plasmid chính là tác nhân truyền bệnh cho cây.
 Trên Ti-plasmid có chứa T-DNA khoảng 20kb và các
gen vir giúp T-DNA trên T-plasmid được truyền vào tế
bào thực vật.
Ti-Plasmid

Bộ gen của
vi khuẩn

Hình 2. Vi khuẩn đất A.tumefaciens
Nguồn: TTXVN

T-DNA



Hình 3. Quy trình chuyển gen vào thực vật nhờ vi khuẩn A.tumefaciens
Nguồn: Trần Quốc Dung, Nguyễn Hoàng Lộc, Trần Thị Lệ(2006)
(6)
(5)

(1)
(2)

(4)
(3)

(1) Sao chép một đoạn gen từ cà rốt.
(2) Chèn đoạn gen vào một plasmid.
(3) Plasmid này lại được đưa vào Agrobacterium.
(4) Agrobacterium chuyển đoạn gen của cà rốt vào các tế bào cà chua
nằm trên đĩa petri.
(5) Tế bào cà chua này tiếp tục sinh trưởng và chuyển sang môi trường
có chứa hormone kích thích sự mọc rễ và chồi.
(6) Gen từ cà rốt đã làm biến đổi sắc tố của cà chua thành màu của
beta-carotene, tạo ra loại cà chua mới có giá trị cao.


3. Ưu và nhược điểm của phương pháp chuyển
gen nhờ A.tumefaciens
3.1. Ưu điểm:
 Không đòi hỏi dụng cụ đặc biệt.
 Số lượng bản copy thấp và ổn định ở thế hệ con
cháu.

 Dễ thao tác invitro, dễ làm.
 Đây là kỹ thuật đơn giản, chi phí thấp.
 Gene mục tiêu ít bị đào thải, nó tồn tại khá bền
vững trong cơ thể thực vật.(TTXVN)


3. Ưu và nhược điểm của phương pháp chuyển
gen nhờ A.tumefaciens
3.1. Nhược điểm:
 A.tumefaciens có phổ tấn công có giới hạn.
 Tất cả các dòng A.tumefaciens hiện nay đều có
nguồn gốc tự nhiên, do đó nó vẫn mang một số
đặc tính của chủng hoang dại.(TTXVN)


4. Lợi ích của cây trồng chuyển gen
 Các cây trồng biến đổi gen mang những tính
trạng quý như kháng virus, kháng sâu bệnh, chịu
hạn, chịu mặn, v.v… do đó năng suất được tăng
cao.
 Tăng lợi nhuận và giảm chi phí sản xuất:
Giảm sử dụng thuốc trừ sâu
Giảm công chăm sóc
 Tăng cường chất lượng thực phẩm.
 Tạo ra các chế phẩm sinh học.
 Bảo vệ môi trường.(TTXVN)


4. Ứng dụng của cây trồng chuyển gen
Kháng thuốc diệt cỏ:

Tính kháng không chọn lọc được sử dụng đối với
nhiều cây trồng biến đổi gen, như cây bông, khoai
tây, ngô, đậu tương, thuốc lá và lúa mỳ.
 Lượng thuốc diệt cỏ được sử dụng giảm đi đáng
kể, vì thuốc được dùng theo yêu cầu và trong phạm
vi nhỏ hơn.(Trần Thị Lệ, Nguyễn Hoàng Lộc, Trần
Quốc Dung(2006))


Cây chuyển gen (gen bar)

Cây không chuyển gen (đối chứng)

Hình 4. Hiệu quả kháng thuốc diệt cỏ.
Nguồn: Trần Thị Lệ, Nguyễn Hoàng Lộc, Trần Quốc
Dung(2006)


4. Ứng dụng của cây trồng chuyển gen
 Các tính trạng được biến nạp
gen ở khoai tây gồm: kháng
nấm, sâu bọ và giun tròn,
kháng thuốc diệt cỏ, thay đổi
thành phần tinh bột, chống
chịu stress và chống bầm dập
củ.
 Khoai tây kháng côn trùng.
(TTXVN)



4. Ứng dụng của cây trồng chuyển gen
 Kỹ thuật chuyển gen ở lúa
thông qua Agrobacterium đã
có những cải tiến quan trọng
và có hiệu quả.
 Những giống lúa mới có năng
suất cao, giàu dinh dưỡng,
kháng sâu bệnh, chịu đất
mặn, gạo cho sản lượng
lượng thực cao.(TTXVN)


4. Ứng dụng của cây trồng chuyển gen
 Cà chua chín chậm: Là loại thực
phẩm chuyển gen đầu tiên được
sản xuất ở các nước phát triển.
 Nó mang một gen làm chậm quá
trình mềm quả tự nhiên khi quả
chín. Loại này giữ được trên cây
lâu hơn so với các giống khác, vì
vậy có thể bảo quản tươi lâu hơn.
(TTXVN)


4. Ứng dụng của cây trồng chuyển gen
 Ngô kháng côn trùng (sâu đục
thân): Là loại ngô chuyển gen
sản xuất một loại protein tinh
thể (crystal protein) Protein
này cho phép cây ngô có khả

năng kháng ổn định đối với
sâu đục thân. Người ta cũng
tạo được cây ngô kháng bệnh
sâu bướm.(TTXVN)


Hình 5. Tỷ lệ (%) của các loại cây biến đổi gen được đưa vào sản xuất.
Nguồn: Trần Thị Lệ, Nguyễn Hoàng Lộc, Trần Quốc Dung(2006)


5. Kết luận và kiến nghị
5.1. Kết luận

 Hiện nay, phương pháp chuyển gen vào cây trồng
bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens được
xem là một phương pháp rất có hiệu quả.
 Nhờ công nghệ chuyển gen, người ta có thể tạo
ra các giống cây đem lại nhiều lợi ích cơ bản và
lâu dài.
 Hạn chế tối đa việc sử dụng phân bón hóa học
trong ngành trồng trọt và giảm thiểu sự ô nhiễm
môi trường.(TTXVN)


5. Kết luận và kiến nghị
5.1. Kết luận:

 Những rủi ro mà GMO gây ra cho con người mà
chúng ta thường nhắc đến thường là do chúng ta
tưởng tượng. Chính dư luận này đã gây bất lợi

không nhỏ cho quá trình phát triển của GMO.
Khi so sánh hai cây, một cây phải phun thuốc trừ
sâu, chất độc hại còn bám dính trên cây, trên trái,
lại gây ô nhiễm môi trường và một cây GMO,
chúng ta sẽ nhận ra cây nào mang đến lợi ích cho
con người hơn.( Bùi Chí Bửu và Viện trưởng Viện
KHKT Nông nghiệp Miền Nam )


5. Kết luận và kiến nghị
5.2. Kiến nghị:
Tạo nhiều chủng A.tumefaciens mới mang các
vector Ti-plasmid chứa những loại gen mong
muốn.
Tìm nhiều chủng A.tumefaciens có phổ tấn
công rộng, phục vụ việc chuyển gene cho cây
một lá mầm.




Cà tím kháng được thuốc
kháng sinh

Khoai lang kháng virus