Đề tài Các ứng dụng và thành tựu quan trọng của công nghệ sinh học hiện đại trong cải thiện các giống cây trồng

agdongbyeo øc chÕ tripsin (skt1/cpTi) Kh¸ng c«n trïng, bä chÐt n©u(N. lugens Stal) Lee & CS., 1999; Xu & CS., 1996 Nipponbare, Tainung 67, Pi 4 pin2 Kh¸ng s©u ®ôc th©n hång Duan & CS., 1996 Ng« (Zea mays L.) CML67, CML72, CML216 cryIAc Kh¸ng s©u ®ôc th©n vïng T©y nam Bohorova & CS., 1999 CG00526, Hi-II cryIA(b) Kh¸ng s©u ®ôc th©n ch©u ¢u (Ostrina nubilalis) Koziel & CS., 1993; Armstrong & CS., 1995; Lóa mú (T. aestivum L.) Bob White Gen øc chÕ trypsin (cme BTI-Cme) Kh¸ng s©u b­ím ë h¹t (S. cerealella) Altpeter et al., 1999 agglutinin (gna) Gi¶m kh¶ n¨ng sinh s¶n cña dÖp Stoger & CS., 1999 Chèng chÞu c¸c ®iÒu kiÖn bÊt lîi cña m«i tr­êng Lóa (Oryza sativa L.) Nipponbare LEA protein (hvA1) Chèng chÞu l¹nh vµ mÊt n­íc Xu & CS., 1996 Nipponbare choline oxidase(codA) ChÞu mÆn vµ chÞu l¹nh Sakamoto & CS.,1998 Nipponbare delta1-pyrroline-5- carboxylase synthetase (p5cs) ChÞu mÆn Zhu & CS., 1998 Ng« (Zea mays L.) manganese superoxide dismutase (sod) Chèng chÞu l¹nh ë l¸ vµ t¸c ®éng oxy ho¸ Van Breusegem & CS., 1999 a iron super oxide dismutase (sod) T¨ng tèc ®é sinh tr­ëng Van Breusegem & CS., 1999 b C¸c ®Æc tÝnh chÊt l­îng Lóa (Oryza sativa L.) Taipei309 psy, crtl T¨ng hµm l­îng tiÒn vitamin A Ye & CS., 2000; Burkhardt & CS., 1997; Momma & CS., 1999; Nipponbare legumin (legA) C¶i thiÖn chÊt l­îng dinh d­ìng, biÓu hiÖn ë néi nhò Sindhu & CS., 1997 Tsukinohikari glutelin A antisense Hµm l­îng glutelin gi¶m Maruta & CS (2001) Kita-ake Ferritin T¨ng hµm l­îng s¾t Goto & CS., 1999 Ng« (Zea mays L.) A188, B73 sacB TÝch luü fructose Caimi & CS., 1996 Hi-II Aprotinin TÝch luü aprotinin t¸i tæ hîp Zhong & CS., 1999 Lóa mú (T. aestivum L.) Bob White 1Al/ Dy10:Dx5 TÝch luü tiÓu ®¬n vÞ glutenin Altpeter & CS., 1996; Blechl & Erson, 1996; Blechl & CS., 1998 Bobwhite B73-6-1 1Dx5 Thay ®æi c¸c polyme glutin Shimoni & CS., 1997 Rooke & CS., 1999b Lóa m¹ch (H. vulgare L.) Himalaya (1,3-1,4)-beta-glucanase Tæng hîp (1,3-1,4)-β glucanase trong qu¸ tr×nh n¶y mÇm Jensen & CS., 1996 Kymppi, Golden Promise endo-1,4-beta-glucanase (egl1) Gi¶m hµm l­îng β-glucan trong c©y Nuutila & CS., 1999 Kh¸ng bÖnh (vi khuÈn, nÊm, virus) Lóa (Oryza sativa L.) IrR72, IR51500 D34 (tlp) Kh¸ng bÖnh thèi bÑ l¸ (R. solani) Datta & CS., 1999 Nipponbare, Koshihikari chitinase (cht-2, cht-3) Kh¸ng bÖnh kh« v»n (M. grisea) Nishizawa & CS., 1999 Taipei 309; IR72 Minghui63, BG90-2, IR64, IR72 Xa21, Xa4 Kh¸ng bÖnh thèi vi khuÈn (X. oryzae pv. oryzae) Song & CS., 1995 ;Tu & CS., 1998 ;Zhang & CS., 1998 Chinsurah Boro II chitinase (chi11) Kh¸ng bÖnh thèi bÑ l¸ (R. solani) Lin & CS., 1995 TN1, japonica Taipei 309 Protein vá (cp1, cp2, cp3) Kh¸ng víi virus d¹ng h×nh cÇu Sivamani & CS., 1999 Taipei 309 replicase (rep) Kh¸ng víi virus d¹ng h×nh cÇu Huet & CS., 1999 African/ITA212, Bouake189,BG90-2 RNApol Kh¸ng virus ®èm vµng lóa Pinto & CS., 1999 Nipponbare stilbene synthase (Sts) Kh¸ng nÊm (P. oryzae) Stark-Lorensen & CS., 1997 Lóa mú (T. aestivum L.) Bob White Chitinase nhãm II Kh¸ng bÖnh nÊm mèc s­¬ng (E. graminis) Bliffeld & CS., 1999 Bobwhite chitinase (tlp, chi11) Kh¸ng nÊm (F. graminearum) Chen & CS., 1999 Lóa m¹ch (H. vulgare L.) Golden Promise Proteins vá Kh¸ng bÖnh virus lïn vµng lóa m¹ch McGrath & CS., 1997 Igri Vst1 Kh¸ng nÊm Leckb & Lorz, 1998 YÕn m¹ch (Avena sativa L.) GAF/Park; GAF30/Park RNA pol Protein vá Kh¸ng bÖnh virus lïn vµng lóa m¹ch Koev & CS., 1998 McGrath & CS., 1997 C¸c ®Æc tÝnh kh¸c Lóa (Oryza sativa L.) Nipponbare osh1 Thay ®æi vÒ h×nh th¸i Matsuoka & CS., 1995 Notohikari ribulose-1,5-bisphophate carboxylase (rbcs) HiÖu qu¶ quang hîp cao trong ®iÒu kiÖn b·o hoµ CO2 vµ bøc x¹ m¹nh Makino & CS., 1997 Kitaake, Nipponbare Phosphoenol-pyruvate carboxylase (pepc) Gi¶m kh¶ n¨ng nh¹y c¶m víi qu¸ tr×nh quang hîp Ku & CS., 1999 japonica sucrose-phosphate synthase (sps) arginine decarboxylase (adc) C¶i thiÖn qu¸ tr×nh ph©n huû C; T¨ng hµm l­îng putresxin cña tÕ bµo Ono & CS., 1999 Capell & CS., 1998 Yamahoushi Protein g¾n GTP (rgp1) C©y thÊp cã nhiÒu nh¸nh Kisaka & CS., 1998 Nipponbare, Shiokari,Kinmaze, Taichung65 TiÓu ®¬n vÞ cña protein G C©y lïn, h¹t nhá Fujisawa & CS., 1999 Ng« (Zea mays L.) CS608 ribozymes Gi¶m l­îng delta-9 desaturase, t¨ng stearin Merlo & CS., 1998 Lóa mú (T. aestivum L.)Pavon Barnase BÊt dôc ®ùc nh©n Block & CS., 1997 2.3. Mét sè ®Æc tÝnh ®· ®­îc chuyÓn vµo c©y ng« b»ng kü thuËt di truyÒn 2.3.1. T×nh h×nh s¶n xuÊt ng« trªn thÕ giíi vµ trong n­íc Ng« lµ mét trong ba c©y trång quan träng nhÊt ®­îc sö dông lµm thøc ¨n cho ng­êi vµ gia sóc. Ng« cã nguån gèc tõ Mexico sau ®ã di c­ sang Mü, ch©u ¢u vµ ch©u ¸ (Benson & Pearce, 1987). Ngµy nay ng« ®­îc trång kh¾p n¬i trªn thÕ giíi. Mü lµ n­íc s¶n xuÊt ng« nhiÒu nhÊt, chiÕm 40,5% s¶n l­îng ng« trªn thÕ giíi, tiÕp theo ®ã lµ c¸c n­íc Trung Quèc, Brazil, Mexico... Tæng s¶n l­îng ng« thÕ giíi ®¹t 692 triÖu tÊn vµo n¨m 2005, cao h¬n so víi lóa vµ lóa mú (b¶ng 4). B¶ng 4. T×nh h×nh s¶n xuÊt ng« trªn thÕ giíi (n¨m 2005) Tªn n­íc S¶n l­îng (triÖu tÊn) Tû lÖ (%) Mü 280 40,5 Trung Quèc 131 18,9 Brazil 35 5,1 Mexico 21 3,0 Argentina 20 2,9  Indonesia 15 2,2 Ph¸p 13 1,9 Ên §é 12 1,7 NamPhi 12 1,7 Ý 11 1,6 C¸c n­íc kh¸c 142 20,5 (Nguån: Sè liÖu thèng kª FAO, 2005) ë ViÖt Nam trong suèt 20 n¨m qua (1985-2005), diÖn tÝch, n¨ng suÊt vµ s¶n l­îng ng« t¨ng liªn tôc víi tèc ®é rÊt cao. VÒ diÖn tÝch, n¨m 2005 cao h¬n n¨m 1985 lµ 2,5 lÇn, n¨ng suÊt t¨ng 2,3 lÇn vµ s¶n l­îng t¨ng 5,9 lÇn. Tuy nhiªn, n¨ng suÊt ng« cña ViÖt Nam (34,9 t¹/ha) vÉn cßn thÊp h¬n nhiÒu so víi Mü vµ Trung Quèc (Ng« H÷u T×nh, 2005). Trong t­¬ng lai, víi møc t¨ng tr­ëng d©n sè toµn cÇu râ rµng ®ßi hái sù t¨ng tr­ëng l­¬ng thùc t­¬ng øng. Song, ®iÒu ®¸ng tiÕc lµ trong nh÷ng n¨m qua l­¬ng thùc b×nh qu©n ®Çu ng­êi trªn thÕ giíi l¹i gi¶m hµng n¨m 0,2%. §Ó ®¸p øng ®­îc nh÷ng nhu cÇu l­¬ng thùc, thøc ¨n gia sóc, nguyªn liÖu cho c«ng nghiÖp, râ rµng c©y ng« ph¶i tiÕp thu vµ ¸p dông nhanh chãng nh÷ng tiÕn bé cña khoa häc tiªn tiÕn, nh÷ng kü thuËt cao vµ míi cña c«ng nghÖ sinh häc hiÖn ®¹i. Môc tiªu cña c¸c ch­¬ng tr×nh c¶i t¹o gièng ng« lµ c¸c gièng chèng chÞu víi s©u bÖnh vµ c¸c yÕu tè bÊt lîi cña m«i tr­êng: h¹n, l¹nh, mÆn, c¶i thiÖn chÊt l­îng vµ gi¸ trÞ dinh d­ìng (Sharma & CS., 2005). 2.3.2. C¸c ®Æc tÝnh ®· ®­îc c¶i thiÖn ë c©y ng« b»ng kü thuËt di truyÒn Trong vµi n¨m qua, kü thuËt di truyÒn ®· ®­îc ¸p dông ®èi víi mét sè c©y ngò cèc quan träng (ng«, lóa, lóa mú vµ lóa m¹ch) vµ ®· thu ®­îc nh÷ng kÕt qu¶ rÊt triÓn väng. NhiÒu gen quy ®Þnh c¸c ®Æc tÝnh quan träng ®· cã trong c¸c c©y hai l¸ mÇm chuyÓn gen còng ®· ®­îc chuyÓn vµo c¸c loµi c©y ngò cèc. HÇu hÕt c¸c dßng chuyÓn gen nµy ®· ®­îc trång kh¶o nghiÖm ngoµi ®ång ruéng, mét sè dßng ®· b¾t ®Çu chuyÓn sang giai ®o¹n th­¬ng m¹i ho¸ (Repellin & CS., 2001). §èi víi c©y ng«, c¸c ®Æc tÝnh sau ®· ®­îc quan t©m nghiªn cøu: Kh¸ng thuèc diÖt cá Kh¸ng c«n trïng ChÞu l¹nh ChÝn sím C¶i thiÖn chÊt l­îng h¹t C¸c gen quy ®Þnh c¸c ®Æc tÝnh nµy cã thÓ cã nguån gèc tù nhiªn tõ c¸c sinh vËt hoÆc ®· ®­îc c¶i biªn tr­íc khi chuyÓn vµo c©y ng«. 2.3.2.1. §Æc tÝnh kh¸ng thuèc diÖt cá B»ng c«ng nghÖ sinh häc, ng­êi ta ®· cã thÓ t¹o ra nh÷ng gièng c©y trång kh¸ng thuèc diÖt cá, cho phÐp lo¹i trõ ®­îc cá d¹i mét c¸ch chän läc. Nh×n chung, s¶n xuÊt c©y trång kh¸ng thuèc diÖt cá ®­îc tiÕn hµnh b»ng viÖc ®­a 1 hoÆc 2 gen m· ho¸ enzym g©y bÊt ho¹t thuèc diÖt cá vµo c©y trång. Gen EPSPS ®· ®­îc chuyÓn vµo c©y ng« vµ c¸c dßng ng« chuyÓn gen kh¸ng thuèc diÖt cá ®· ®­îc t¹o ra (Vinnemeier & CS., 1995; Repellin & CS., 2001). C¸c gièng ng« chuyÓn gen kh¸ng thuèc diÖt cá glufosinate (Liberty), Roundup, vµ imidazoline ®· ®­îc th­¬ng m¹i ho¸. N¨m 2004 hµng lo¹t c¸c gièng ng« chuyÓn gen kh¸ng c¸c lo¹i thuèc diÖt cá kh¸c nhau ®­îc trång chñ yÕu ë Mü vµ còng ®· ®­îc nhËp khÈu vµo Céng ®ång chung Ch©u ¢u mÆc dï vÉn tån t¹i kh¸ nhiÒu sù tranh c·i. Trong thËp kû võa qua (1995-2006), ®èi víi c©y chuyÓn gen, ®Æc tÝnh kh¸ng thuèc diÖt cá liªn tôc lµ tÝnh tr¹ng næi bËt (chiÕm 71%), tiÕp sau lµ ®Æc tÝnh kh¸ng s©u bÖnh (chiÕm 18%), vµ c¸c c©y chuyÓn gen mang c¶ hai ®Æc tÝnh nµy (chiÕm 11%). N¨m 2005 ®Æc tÝnh kh¸ng thuèc diÖt cá ®· ®­îc triÓn khai ë c©y ®Ëu t­¬ng, ng«, c¶i dÇu, vµ b«ng. C¸c c©y trång mang c¶ hai ®Æc tÝnh kh¸ng thuèc diÖt cá vµ kh¸ng s©u lµ nhãm cã diÖn tÝch t¨ng tr­ëng nhanh nhÊt trong n¨m võa qua (t¨ng 49% so víi n¨m 2004) (Clive, 2005). 2.3.2.2. §Æc tÝnh kh¸ng c«n trïng C«n trïng h¹i rÔ ng« (Diabrotica sp.) ®­îc coi lµ nhãm c«n trïng cã h¹i nhÊt ®èi víi c©y ng«. C¸c lo¹i thuèc trõ s©u chØ h¹n chÕ ®­îc mét l­îng nhá c¸c c«n trïng nµy. Mét sè gièng ng« th­¬ng m¹i kh¸ng c«n trïng thuéc bé c¸nh v¶y ®· ®­îc t¹o ra (Armstrong & CS., 1995). Gen cry1A(b) ®· ®­îc chuyÓn vµo gièng ng« lai gi÷a gièng CML139 vµ CML 167 biÓu hiÖn kh¶ n¨ng kh¸ng s©u ®ôc th©n mÝa (Bergvinson & CS., 1997). TiÕp ®ã, gièng ng« lai CBH351 chuyÓn gen mang gen Cry9C ®· ®­îc t¹o ra vµ trång thö nghiÖm trªn ®ång ruéng (William & CS., 1997). C¸c gièng ng« kh¸ng c«n trïng lµ mét trong nh÷ng c©y trång biÕn ®æi di truyÒn ®Çu tiªn ®­îc th­¬ng m¹i ho¸ vµ ®­îc trång trªn diÖn tÝch 8,9 triÖu ha vµo n¨m 1999. Cho ®Õn nay, cã kh¸ nhiÒu nghiªn cøu thµnh c«ng t¹o ra ®­îc c¸c gièng ng« chuyÓn gen mang mét hoÆc hai gen (kh¸ng s©u vµ kh¸ng thuèc diÖt cá). Dßng ng« chuyÓn gen MON 88017 cã kh¶ n¨ng kh¸ng c«n trïng ë miÒn t©y (Diabrotica virgifera) vµ miÒn b¾c n­íc Mü (D. barberi) b»ng c¸ch t¹o ra protein ®éc ®èi víi c«n trïng vµ biÓu hiÖn kh¶ n¨ng kh¸ng thuèc trõ cá glyphosate. Hai gen cry3Bb1 vµ cpepsps ®· ®­îc chuyÓn vµo dßng ng« LH198 b»ng ph­¬ng ph¸p biÕn n¹p th«ng qua Agrobacterium ( Dßng ng« chuyÓn gen DAS- 59122-7 kh¸ng 3 loµi c«n trïng c¸nh cøng D. virgifera, D. barberi vµ D. barberi zeae cña Mexico nhê viÖc chuyÓn 3 gen cry34Ab1, cry35Ab1 vµ gen pat vµo ng« lai Hi-II th«ng qua Agrobacterium. Hai gen cry34Ab1, cry35Ab1 ph©n lËp tõ vi khuÈn Bt dßng PS149B1 ®­îc chuyÓn vµo dßng ng« lai Hi-II vµ gen pat còng ®ù¬c chuyÓn ®ång thêi vµo dßng ng« nµy, cho phÐp ng­êi ta sö dông glufosinate amonium nh­ mét c«ng cô chän läc c¸c c©y cã mang 2 gen nãi trªn ( Dßng ng« BT11 võa cã kh¶ n¨ng kh¸ng c«n trïng, võa cã kh¶ n¨ng kh¸ng thuèc diÖt cá ®Æc biÖt lµ glufosinate amonium. Dßng ng« nµy ®­îc t¹o ra b»ng viÖc chuyÓn trùc tiÕp ADN vµo tÕ bµo trÇn vµ t¸i sinh c©y trªn m«i tr­êng chän läc. Plasmid pZ01502 cã chøa mét d¹ng gen CryIA(b) cña B. thuringiensis kurstaki ®· ®­îc c¾t ng¾n vµ gen m· ho¸ cho enzym PAT cã nguån gèc tõ S. viridochromogene. Sù biÓu hiÖn cña c¸c gen nµy ®­îc ®iÒu khiÓn bëi tr×nh tù cña promotor 35S cña vius kh¶m thuèc l¸ vµ tÝn hiÖu polyA ë ®Çu 3’cña gen nopaline synthase ë A. tumefaciens (http:/www.hc-sc.gc.ca/fn-an/gmf-agm/appro/ofb-096-228-b_e.html). Mét sè gen kh¸ng c«n trïng vµ kh¸ng thuèc diÖt cá ®· ®­îc chuyÓn vµo c¸c gièng ng« d­íi sù cho phÐp cña Céng ®ång chung Ch©u ¢u, vµ ®· ®­îc th­¬ng m¹i ho¸ n¨m 2006 (b¶ng 5). B¶ng 5. C¸c gièng ng« chuyÓn gen ®· ®­îc th­¬ng m¹i ho¸ (n¨m 2006) Tªn gièng Gen ®­îc chuyÓn n¹p §Æc tÝnh biÓu hiÖn H·ng ®éc quyÒn Bt11 Cry1Ab PAT Kh¸ng s©u ®ôc th©n, thuèc diÖt cá Glufosinate Syngenta TC1507 Cry1F PAT Kh¸ng s©u ®ôc th©n, s©u ngµi ®en, thuèc diÖt cá Glufosinate Pioneer Hi-Bred Mon810 Cry1Ab Kh¸ng s©u ®ôc th©n Monsanto Mon810+Nk603 Cry1Ab EPSPS Kh¸ng s©u ®ôc th©n, thuèc diÖt cá Glyphosate Monsanto Mon863+Nk603 Cry1Ab EPSPS Kh¸ng s©u ®ôc th©n, s©u h¹i rÔ, thuèc diÖt cá Glyphosate YieldGard Mon863 Cry1Ab Kh¸ng s©u ®ôc th©n, s©u h¹i rÔ YieldGard Nk603 EPSPS Kh¸ng thuèc diÖt cá Glyphosate Monsanto T25 PAT Kh¸ng thuèc diÖt cá Glufosinate Aventis Mon810+Mon863 Cry1Ab Kh¸ng s©u ®ôc th©n, s©u h¹i rÔ Monsanto Mon810+Mon863+NK603 Cry1Ab Kh¸ng s©u ®ôc th©n, s©u h¹i rÔ Monsanto TC1507+NK603 Cry1F PAT EPSPS Kh¸ng s©u ngµi miÒn T©y, s©u ®ôc th©n, s©u ngµi ®en,,thuèc diÖt cá Glufosinate, Glyphosate Herculex I SYTGA21 EPSPS Kh¸ng thuèc diÖt cá Glyphosate Syngenta SYTGA21 + Bt11 Cry1Ab EPSPS Kh¸ng s©u ®ôc th©n, thuèc diÖt cá Glyphosate Syngenta Mon810+SYTGA21 Cry1Ab EPSPS Kh¸ng s©u ®ôc th©n, thuèc diÖt cá Glyphosate Monsanto DAS-59122-7 Cry34/35Ab1 PAT Kh¸ng s©u ®ôc th©n miÒnT©y, s©u h¹i rÔ, thuèc diÖt cá Glufosinate Pioneer Hi-Bred TC1507 + DAS 59122-7 Cry1F PAT Kh¸ng s©u ®ôc th©n, s©u ngµi ®en, s©u h¹i rÔ, thuèc diÖt cá Glufosinate Pioneer Hi-Bred DAS-59122-7 + NK603 Cry34/35Ab1 EPSPS Kh¸ng s©u h¹i rÔ, thuèc diÖt cá Glyphosate Pioneer Hi-Bred Monsanto TC1507 + DAS 59122-7 + NK603 EPSPS Kh¸ng thuèc diÖt cá Glyphosate Pioneer Hi-Bred Monsanto (Nguån: §iÒu ®¸ng l­u ý lµ hÇu hÕt c¸c gièng ng« chuyÓn gen kh¸ng s©u ®· ®­îc th­¬ng m¹i ho¸ ®Òu mang gen cry1Ab. Tuy nhiªn, nghiªn cøu biÕn n¹p sö dông vect¬ mang gen Cry1A(c) còng ®· thµnh c«ng trªn mét sè ®èi t­îng c©y trång nh­ lóa, ng«, khoai t©y (Saxena & CS., 2004). HiÖn nay, t¹i phßng ThÝ nghiÖm träng ®iÓm C«ng nghÖ gen thuéc ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc ®· thiÕt kÕ ®­îc c¸c vect¬ mang gen Cry1A(c) d­íi sù ®iÒu khiÓn cña c¸c ®o¹n khëi ®éng ubiquitin-P hoÆc Suc-P ®­îc ph©n lËp tõ ng« vµ gièng lóa C71 (Lª ThÞ Thu HiÒn & CS., 2002). C¸c kÕt cÊu gen nµy sÏ ®­îc nghiªn cøu chuyÓn vµo ng« trong thêi gian tíi. DiÖn tÝch trång ng« Bt trªn toµn thÕ giíi n¨m 2004 ®¹t 11,2 triÖu ha, chiÕm 14% tæng diÖn tÝch trång c©y l­¬ng thùc n¨m ®ã. Cho ®Õn th¸ng 12/2005, Ng« Bt ®· ®­îc trång ë 9 n­íc: Mü, Argentina, B¾c Phi, Canada, T©y Ban Nha, Philipin, Urugoay, Honduras vµ §øc (Clive, 2005). 2.3.2.3. §Æc tÝnh chÞu l¹nh T¸c ®éng l¹nh lµ mét vÊn ®Ò chÝnh ¶nh h­ëng ®Õn s¶n xuÊt ng« ë c¸c vïng «n ®íi. Sù mÉn c¶m víi nhiÖt ®é l¹nh ë ng« lµ do nguån gèc nhiÖt ®íi cña nã. NhiÖt ®é l¹nh lµ nhiÖt ®é tõ 5-160C ¶nh h­ëng kh«ng tèt ®Õn c©y ng« con trong giai ®o¹n sinh tr­ëng ®Çu tiªn, ¶nh h­ëng tíi sù h×nh thµnh l¸ vµ sù ph¸t triÓn cña bé m¸y quang hîp trong sinh tr­ëng dÞ d­ìng cña c©y con míi n¶y mÇm (Jaglo-Ottosen & CS, 1998). C¸c yÕu tè bÊt lîi cña m«i tr­êng nh­ nhiÖt ®é thÊp, mÊt n­íc ... ®Òu dÉn ®Õn tæn th­¬ng mµng tÕ bµo hoÆc lµm t¨ng c¸c radical tù do trong tÕ bµo. Mét sè gen m· ho¸ c¸c protein lµm æn ®Þnh cÊu tróc mµng hay tiªu diÖt c¸c radical tù do nh­ dehydrine, superoxy dismutase, peroxidase, catalase lµ nh÷ng gen hiÖn nay ®ang ®­îc quan t©m ®Ó t¸ch chiÕt vµ chuyÓn vµo c©y trång víi môc ®Ých lµm t¨ng kh¶ n¨ng chèng chÞu ®èi víi c¸c ®iÒu kiÖn bÊt lîi cña m«i tr­êng (Stamp, 1994; Thomashow, 1998). Gen betA ®­îc ph©n lËp tõ E. coli m· ho¸ cho enzym choline dehydrogenase ®· ®­îc chuyÓn vµo dßng ng« DH4866 th«ng qua Agrobacterium. §· nhËn ®­îc 4 dßng ng« cã kh¶ n¨ng tÝch luü glycinebetaine cao h¬n ë c©y ng« kh«ng ®­îc chuyÓn gen. ë 10-150C, c¸c dßng ng« chuyÓn gen nµy cã tèc ®é sinh tr­ëng cao h¬n d¹ng b×nh th­êng (d¹ng ch­a chuyÓn gen) (Quan & CS., 2004). C¸c nhµ khoa häc §øc ë Trung t©m Nghiªn cøu Planta/KWS (CHLB §øc) hiÖn nay ®· ph©n lËp ®ù¬c c¸c gen chÞu l¹nh 4F4, IIIE9 tõ c¸c dßng ng« «n ®íi cã kh¶ n¨ng chÞu l¹nh. C¸c nghiªn cøu chuyÓn gen nµy vµo c©y ng« ®ang ®­îc tiÕn hµnh t¹i ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp. 2.3.2.4. §Æc tÝnh chÝn sím Mét trong nh÷ng h­íng míi trong chän t¹o c¸c gièng ng« ng¾n ngµy lµ sö dông kü thuËt di truyÒn ®Ó x¸c ®Þnh c¸c gen liªn quan tíi qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn thêi gian ra hoa vµ sö dông c¸c gen nµy ®Ó biÕn ®æi c¸c dßng chÝn muén thµnh c¸c gièng chÝn sím. Mét trong nh÷ng gen cã tiÒm n¨ng rót ng¾n thêi gian sinh tr­ëng cña c©y trång lµ ph©n ®o¹n ADN ®­îc t¸ch chiÕt tõ Sinapis alba - FPF1 - Flower Promoting Factor. Sau khi chuyÓn vµo A. thailiana ®· rót ng¾n rÊt ®¸ng kÓ thêi gian sinh tr­ëng cña Arabidopsis. NhiÒu phßng thÝ nghiÖm ®ang nghiªn cøu chuyÓn gen nµy vµo c©y ng« còng nh­ c¸c lo¹i c©y trång kh¸c nh»m rót ng¾n thêi gian sinh tr­ëng cña c©y. Trªn c¬ së dù ¸n hîp t¸c khoa häc gi÷a ViÖn Di truyÒn n«ng nghiÖp vµ Trung t©m Nghiªn cøu Planta/KWS, c¸c gen chÝn sím Zmm4/ZAP1 ®· ®­îc ph©n lËp, thiÕt kÕ vµ chuyÓn vµo c¸c dßng ng«. 2.3.2.5. C¶i thiÖn chÊt l­îng h¹t Nh÷ng thµnh c«ng ban ®Çu trong viÖc t¹o ra c¸c gièng ng« chuyÓn gen kh¸ng thuèc diÖt cá, kh¸ng s©u ®· khiÕn c¸c nhµ khoa häc tËp trung sù chó ý vµo chÊt l­îng h¹t. ChÊt l­îng h¹t lµ mét ®Æc tÝnh phøc t¹p, ®­îc x¸c ®Þnh theo ph©n bè ®Þa lý, nÒn v¨n ho¸ vµ nhu cÇu cña ng­êi tiªu dïng (Repellin & CS., 2001). Môc tiªu ®èi víi viÖc c¶i thiÖn di truyÒn h¹t ngò cèc lµ thµnh phÇn chÝnh cña h¹t: tinh bét vµ protein dù tr÷. C¸c thµnh phÇn phô cña h¹t: polysaccarit, kho¸ng vµ vitamin còng ®­îc quan t©m. §ét biÕn DHPS m· ho¸ cho enzym sinh tæng hîp Lys ®· ®­îc chuyÓn vµ biÓu hiÖn ë ng« d­íi sù ®iÒu khiÓn cña ®o¹n gen khëi ®éng ®Æc hiÖu h¹t hoÆc c¸c ®o¹n khëi ®éng c¬ ®Þnh (Mazur & CS., 1999). Gen sacB m· ho¸ cho enzym sinh tæng hîp fructose ®· ®­îc chuyÓn vµo c¸c dßng ng« cã kh¶ n¨ng t¸i sinh cao A188, B73. C¸c c©y chuyÓn gen nhËn ®­îc cã kh¶ n¨ng tÝch luü fructose trong h¹t (Caimi & CS., 1996). Dßng ng« lai HiII cã kh¶ n¨ng tÝch luü aprotinin cao ®· nhËn ®­îc khi chuyÓn gen m· ho¸ cho sinh tæng hîp aprotinin vµo ph«i non b»ng sóng b¾n gen (Zhong & CS., 1999). KÕt qu¶ næi bËt nhÊt trong thêi gian gÇn ®©y ®ã lµ gièng ng« cã hµm l­îng lysin cao ®· ®­îc ®­a vµo s¶n xuÊt, më ®Çu cho thÕ hÖ ng« chuyÓn gen thø hai: c¶i tiÕn hµm l­îng dinh d­ìng vµ c¸c ®Æc tÝnh n«ng sinh häc ( 2.4. T×nh h×nh nghiªn cøu vµ th­¬ng m¹i ho¸ c©y trång biÕn ®æi gen trªn thÕ giíi Khoa häc ®· chøng minh r»ng c«ng nghÖ biÕn ®æi gen cã kh¶ n¨ng n©ng cao n¨ng suÊt c©y trång, gi¶m chi phÝ phßng trõ s©u bÖnh, t¹o ra nh÷ng gièng c©y thÝch øng víi nhiÒu vïng sinh th¸i kh¾c nghiÖt... Nh÷ng thµnh tùu nµy cã ý nghÜa rÊt quan träng kh«ng chØ ®èi víi ViÖt Nam mµ trªn toµn cÇu, ®Æc biÖt khi d©n sè thÕ giíi ngµy cµng t¨ng cïng nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn bÞ gi¶m sót. HiÖn nay, phÇn lín nh÷ng nghiªn cøu vÒ c©y trång biÕn ®æi gen (GMC) ®Òu ®­îc tiÕn hµnh ë c¸c n­íc ph¸t triÓn, chñ yÕu lµ ë B¾c Mü vµ T©y ©u. T¹i c¸c n­íc c«ng nghÞªp, c¸c c«ng ty c«ng nghÖ sinh häc ®· ®i ®Çu trong viÖc øng dông kü thuËt biÕn ®æi gen vµo c©y trång n«ng nghiÖp. §ã lµ c¸c c«ng ty: Aventis, Dow AgroSciences, DuPont/Pioneer, Monsanto vµ Syngenta. Tuy nhiªn, gÇn ®©y, nhiÒu n­íc ®ang ph¸t triÓn còng ®ang b¾t ®Çu nh÷ng nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ gen. Thö nghiÖm ngoµi ®ång ruéng ®Çu tiªn lµ c©y thuèc l¸ biÕn ®æi gen kh¸ng thuèc diÖt cá, ®­îc tiÕn hµnh ë Mü vµ Ph¸p n¨m 1986. Trong giai ®o¹n 1986-1997, b¾t ®Çu thêi ®iÓm th­¬ng m¹i ho¸ c©y trång biÕn ®æi gen, trªn toµn cÇu cã tíi 25000 thö nghiÖm trªn ®ång ruéng ®èi víi c¸c c©y GMC. C¸c thö nghiÖm nµy tËp trung vµo 10 lo¹i tÝnh tr¹ng trªn ®èi t­îng lµ 60 lo¹i c©y trång. Trong thêi kú nµy, nh÷ng lo¹i c©y biÕn ®æi gen ®­îc thö nghiÖm lµ: Ng«, cµ chua, ®Ëu t­¬ng, c¶i dÇu, khoai t©y vµ b«ng víi c¸c ®Æc tÝnh ®­îc quan t©m nhÊt nh­ kh¸ng thuèc diÖt cá, kh¸ng s©u vµ kh¸ng virus. C©y chuyÓn gen ®Çu tiªn ®­îc th­¬ng m¹i ho¸ trªn thÞ tr­êng Mü lµ cµ chua chuyÓn gen FlavorSaver mang gen chÝn chËm (n¨m 1994). Mét sè mèc quan träng trong sù ph¸t triÓn cña kü thuËt chuyÓn gen ë thùc vËt ®­îc tãm t¾t trong b¶ng 6. B¶ng 6. Mét sè mèc quan träng trong sù ph¸t triÓn cña kü thuËt chuyÓn gen ë thùc vËt N¨m Thµnh tùu quan träng 1980 LÇn ®Çu tiªn chuyÓn DNA cña vi khuÈn vµo c©y nhê A. tumefaciens 1983 T¹o c¸c gen chØ thÞ chän läc, thiÕt kÕ l¹i Ti plasmid 1984 BiÕn n¹p vµo tÕ bµo trÇn 1985 T¹o gièng kh¸ng thuèc diÖt cá 1986 T¹o gièng kh¸ng virus, ®­a c©y chuyÓn gen ra thö nghiÖm ®ång ruéng 1987 ChuyÓn gen kh¸ng c«n trïng nhê sóng b¾n gen 1988 T¹o gièng cµ chua ®iÒu khiÓn ®­îc qu¸ tr×nh chÝn 1990 ChuyÓn gen bÊt dôc ®ùc vµo ng« b»ng sóng b¾n gen 1994 S¶n phÈm chuyÓn gen ®Çu tiªn ®­îc th­¬ng m¹i ho¸: gièng cµ chua Flavor Saver 1998 LÇn ®Çu tiªn chuyÓn thµnh c«ng ®ång thêi 10 gen vµo mét c©y. Toµn cÇu cã 48 gièng c©y chuyÓn gen ®­îc phÐp th­¬ng m¹i ho¸ (trong ®ã Mü cã 35 gièng) 1999 T¹o gièng lóa chuyÓn gen cã gi¸ trÞ dinh d­ìng cao (Lóa vµng) 2005 T¹o gièng ng« cã hµm l­îng lysin cao Tõ thêi ®iÓm 1996, diÖn tÝch GMC th­¬ng m¹i b¾t ®Çu t¨ng liªn tôc vµ æn ®Þnh. Trong vßng 10 n¨m qua (1996-2005), diÖn tÝch trång c©y GMC ®· t¨ng h¬n 50 lÇn, víi tæng diÖn tÝch trªn toµn cÇu kho¶ng 475 triÖu ha, vµ ®¹t møc kû lôc vµo n¨m 2005 víi diÖn tÝch trång h¬n 90 triÖu ha. Theo b¸o c¸o cña c¬ quan quèc tÕ vÒ c¸c øng dông c«ng nghÖ sinh häc trong n«ng nghiÖp (ISAAA), n¨m 2005 ®­îc ®¸nh gi¸ lµ n¨m cã thµnh tÝch ph¸t triÓn v­ît bËc – diÖn tÝch trång c©y GMC t¨ng m¹nh, sè n­íc trång c©y GMC t¨ng tõ 17 n­íc trong n¨m 2004 lªn 21 n­íc vµo n¨m 2005, bao gåm 11 n­íc ®ang ph¸t triÓn vµ 10 n­íc c«ng nghiÖp (b¶ng 7). B¶ng 7. DiÖn tÝch trång c©y GMO trªn thÕ giíi n¨m 2005 (James, 2005) TT N­íc DiÖn tÝch trång (triÖu ha) Lo¹i c©y trång GMC 1 Mü 49,8 §Ëu t­¬ng, Ng«, B«ng, C¶i dÇu, bÝ, ®u ®ñ 2 Argentina 17,1 §Ëu t­¬ng, Ng«, b«ng 3 Braxin 9,4 §Ëu t­¬ng 4 Canada 5,8 C¶i dÇu, §Ëu t­¬ng, Ng« 5 Trung quèc 3,3 B«ng 6 Paraguay 1,8 §Ëu t­¬ng 7 Ên §é 1,3 B«ng 8 Nam Phi 0,5 Ng«, §Ëu t­¬ng, b«ng 9 Uruguay 0,3 §Ëu t­¬ng, Ng« 10 óc 0,3 B«ng 11 Mexico 0,1 B«ng, §Ëu t­¬ng 12 Rumani 0,1 §Ëu t­¬ng 13 Phillippin 0,1 Ng« 14 T©y Ban Nha 0,1 Ng« 15 Colombia <0,1 B«ng 16 Iran <0,1 Lóa 17 Honduras <0,1 Ng« 18 Bå §µo Nha <0,1 Ng« 19 §øc <0,1 Ng« 20 Ph¸p <0,1 Ng« 21 CH SÐc <0,1 Ng« N¨m 2005, Mü lµ n­íc cã diÖn tÝch trång c©y chuyÓn gen lín nhÊt thÕ giíi, ®¹t 49,8 triÖu ha, chiÕm 55% diÖn tÝch trång c©y chuyÓn gen trªn toµn cÇu. Trong sè ®ã, kho¶ng 20% lµ c¸c c©y chuyÓn gen mang hai hoÆc ba gen, c¸c c©y ng« chuyÓn gen mang 3 gen lÇn ®Çu tiªn ®· xuÊt hiÖn ë Mü. Brazil lµ n­íc cã diÖn tÝch c©y chuyÓn gen t¨ng m¹nh nhÊt (9,4 triÖu ha vµo n¨m 2005). C¸c c©y chuyÓn gen mang tõ hai gen trë lªn ®· ®­îc triÓn khai ë Canada, óc, Mexico, Nam Phi, ®ang lµ xu h­íng quan träng vµ sÏ ngµy cµng t¨ng trong t­¬ng lai. Trong c¸c lo¹i c©y trång chuyÓn gen, ng« lµ lo¹i c©y trång chuyÓn gen cã diÖn tÝch gieo trång lín thø hai (21,2 triÖu ha, chiÕm 24%) sau ®Ëu t­¬ng (54,4 triÖu ha), chiÕm 60% diÖn tÝch trång c©y chuyÓn gen trªn toµn cÇu. DiÖn tÝch trång c©y b«ng chuyÓn gen Bt ®· t¨ng rÊt m¹nh ë Ên §é. Trong n¨m 2006, ®¹t 3,28 triÖu ha, chiÕm 38% diÖn tÝch ®Êt trång b«ng cña c¶ n­íc. Ên §é sÏ trång 59 gièng b«ng Bt lai ë 3 khuvùc trång b«ng chÝnh. HiÖn cã 121 gièng b«ng Bt lai ®ang ®­îc thö nghiÖm trªn ®ång ruéng vµ sÏ ®­îc ®­a vµo thÞ tr­êng vµo n¨m 2007 ( 2.5. Lîi Ých chÝnh vµ t¸c ®éng cña c©y trång biÕn ®æi gen (GMC) ®Õn m«i tr­êng vµ cuéc sèng con ng­êi 2.5.1. Lîi Ých chÝnh cña c©y trång GMC T¨ng n¨ng suÊt c©y trång tõ 5 ®Õn 40%. Gi¶m chi phÝ s¶n xuÊt: Chi phÝ cho thuèc trõ s©u gi¶m 50% khi trång c©y b«ng kh¸ng s©u. ViÖc triÓn khai trång c¸c gièng c©y biÕn ®æi gen trong t­¬ng lai sÏ dÉn tíi gi¶m nguån ph©n bãn, b¶o tån ®Êt ®ai vµ nguån n­íc. T¨ng lîi nhuËn n«ng nghiÖp: C©y trång GMC víi n¨ng suÊt v­ît tréi vµ c¸c ®Æc tÝnh ­u viÖt kh¸c so víi c¸c gièng c©y trång th«ng th­êng sÏ gãp phÇn lµm gi¶m nghÌo ®ãi, tiÕt kiÖm thêi gian vµ c¸c chi phÝ kh¸c. C¶i thiÖn m«i tr­êng, b¶o vÖ ®a d¹ng sinh häc: T¹i c¸c n­íc ®ang ph¸t triÓn diÖn tÝch ®Êt cho s¶n xuÊt n«ng nghiÖp lu«n trong t×nh tr¹ng thiÕu hôt, v× thÕ hµng n¨m kho¶ng 13 triÖu ha rõng bÞ ph¸ do viÖc khai th¸c sö dông bõa b·i. ViÖc sö dông c©y trång GMC ®· lµm t¨ng s¶n l­îng c©y trång lªn gÊp ®«i trªn cïng mét diÖn tÝch trång, ®iÒu nµy dÉn ®Õn viÖc tr¸nh sö dông ®Êt rõng vµ b¶o tån ®­îc nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn vµ ®a d¹ng sinh häc. 2.5.2. ¶nh h­ëng cña c©y trång GMC ®Õn m«i tr­êng vµ cuéc sèng con ng­êi T×nh h×nh sö dông c©y chuyÓn gen trong thùc tiÔn trång trät cßn cã nhiÒu tranh c·i. NhiÒu ý kiÕn cho r»ng, sö dông c©y chuyÓn gen cã thÓ t¹o ra rñi ro ch­a l­êng tr­íc ®­îc nh­: - C¸c l­¬ng thùc, thùc phÈm tõ c©y chuyÓn gen cã thÓ g©y c¸c ph¶n øng dÞ øng hoÆc t¸c dông phô v× s¶n phÈm cña gen lµ c¸c protein l¹. - Cã thÓ g©y ra t¸c ®éng ®Õn m«i tr­êng sinh th¸i do sù xuÊt hiÖn nh÷ng sinh vËt l¹ ch­a hÒ xuÊt hiÖn tr­íc ®©y (c©y cã kh¶ n¨ng kh¸ng s©u do mang gen s¶n sinh chÊt ®éc Bt chuyÓn vµo, c©y mang gen kh¸ng thuèc trõ cá,…) hoÆc diÖt ®i nh÷ng thiªn ®Þch quý kh«ng cÇn diÖt. C©y chuyÓn gen qua lan truyÒn b»ng h¹t phÊn cã thÓ t¹o ra nh÷ng loµi c©y míi nh­: cá mang ®Æc tÝnh kh¸ng thuèc trõ cá. Trong kü thuËt chuyÓn gen, khi thiÕt kÕ gen th× c¸c gen mong muèn chuyÓn vµo lu«n ®­îc ®i kÌm víi c¸c gen chØ thÞ ®Ó thuËn tiÖn cho c«ng viÖc chän läc. Trong nhiÒu tr­êng hîp, c¸c gen chØ thÞ lµ c¸c gen kh¸ng kh¸ng sinh. Khi vµo c©y, c¸c gen kh¸ng kh¸ng sinh nµy cã thÓ ®­îc chuyÓn vµo vi sinh vËt ®Êt t¹o ra c¸c vi sinh vËt kh¸ng thuèc kh¸ng sinh. 2.6. T×nh h×nh nghiªn cøu c©y trång biÕn ®æi gen ë ViÖt Nam C«ng nghÖ sinh häc (CNSH) ®· lµm nªn nhiÒu ®iÒu kú diÖu, gãp phÇn n©ng cao hiÖu qu¶ s¶n xuÊt vµ ®¸p øng nhu cÇu cña ®êi sèng con ng­êi. ChØ tÝnh riªng trong lÜnh vùc n«ng nghiÖp, nhiÒu gièng c©y trång vËt nu«i cã gi¸ trÞ ®· ®­îc chän t¹o b»ng con ®­êng CNSH. NhiÒu gen quý nh­ c¸c gen quy ®Þnh n¨ng suÊt, chÊt l­îng, chèng chÞu ®· ®­îc ph©n lËp vµ chuyÓn vµo c©y trång, vËt nu«i t¹o nªn nh÷ng gièng lý t­ëng. Tuy nhiªn, trong lÜnh vùc chuyÓn gen t¹o c¸c sinh vËt biÕn ®æi di truyÒn, ViÖt Nam vÉn cßn xuÊt ph¸t chËm h¬n so víi thÕ giíi hµng chôc n¨m. Nghiªn cøu chuyÓn gen vµo c©y trång ®ang ®­îc tiÕp cËn, ®Çu t­ vµ triÓn khai nghiªn cøu, øng dông chñ yÕu t¹i c¸c phßng thÝ nghiÖm cña ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc, ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp, ViÖn Sinh häc nhiÖt ®íi vµ ViÖn nghiªn cøu Lóa ®ång b»ng s«ng Cöu Long. C¸c nghiªn cøu tiÕn hµnh t¹i ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc ®· thu ®­îc nhiÒu kÕt qu¶ kh¶ quan, trong ®ã gen Xa21 kh¸ng bÖnh b¹c l¸ ë lóa vµ gen cry m· ho¸ tinh thÓ ®éc tè cña vi khuÈn Bt ®­îc chuyÓn vµo lóa. ViÖn còng ®· tiÕn hµnh c¸c nghiªn cøu ph©n lËp gen chÞu l¹nh, t¨ng c­êng tÝnh chÞu h¹n vµ chÞu mÆn ë c©y lóa; gen cry, gen RIP, gen m· ho¸ α-amylase ë ®Ëu c« ve, gen kh¸ng bä hµ khoai lang, gen m· ho¸ protein vá cña virus g©y bÖnh ®èm vßng ë c©y ®u ®ñ. ViÖn ®· triÓn khai c¸c nghiªn cøu hoµn thiÖn ph­¬ng ph¸p chuyÓn gen vµo mét sè ®èi t­îng c©y trång quan träng (Lª ThÞ Thu HiÒn & CS, 2003). Trªn c¬ së c¸c dù ¸n hîp t¸c trong vµ ngoµi n­íc, nghiªn cøu chuyÓn gen Xa21 kh¸ng bÖnh b¹c l¸ vµ gen cry vµo lóa, chuyÓn gen n©ng cao søc chèng chÞu vµ ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh vµo c©y hoa, c©y b«ng vµ c©y l©m nghiÖp ®· vµ ®ang ®­îc triÓn khai (Lª TrÇn B×nh, 2002). T¹i ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp, mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu chuyÓn gen chän läc nh­ gen kh¸ng kanamycin, hygromycin... ®· ®­îc tiÕn hµnh nh»m môc ®Ých x©y dùng quy tr×nh chuyÓn gen vµo mét sè c©y trång quan träng, lµm c¬ së cho b­íc chuyÓn c¸c gen cã gi¸ trÞ vµo c¸c ®èi t­îng c©y trång nµy. Mét sè phßng thÝ nghiÖm ®· thu ®­îc thµnh c«ng nhÊt ®Þnh khi nghiªn cøu t¹o c©y GMC. NhiÒu ph­¬ng ph¸p chuyÓn gen kh¸c nhau ®· ®­îc nghiªn cøu vµ ¸p dông thµnh c«ng ®Ó ®­a c¸c gen cã gi¸ trÞ vµo hµng lo¹t c©y trång quan träng nh­ lóa, cµ chua, khoai t©y, c¶i b¾p, c¶i dÇu, xóp l¬ (TrÇn BÝch Lan & CS, 1998; §Æng Träng L­¬ng, 2001; §Æng Träng L­¬ng & CS, 2001; Ph¹m ThÞ Lý Thu & CS., 2003). GÇn ®©y, nghiªn cøu cña §Æng Träng L­¬ng vµ céng sù (2001a, 2001b) ®· tiÕn hµnh ph©n lËp vµ thiÕt kÕ vect¬ mang gen tæng hîp insulin ®Ó chuyÓn vµo c©y lóa m×; thiÕt kÕ vect¬ vµ chuyÓn gen cryIA(c) vµo c©y c¶i b¾p. C¸c nghiªn cøu vÒ biÕn n¹p gen ë c©y ng«, mét c©y l­¬ng thùc quan träng thø hai sau lóa, nh×n chung vÉn cßn rÊt Ýt ái. C¸c nghiªn cøu më ®Çu ®èi víi ®èi t­îng c©y trång quan träng nµy ®ang ®­îc thùc hiÖn t¹i ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp tõ n¨m 2002. T¹i ViÖn Sinh häc nhiÖt ®íi, c¸c nghiªn cøu còng ®· t¹o ®­îc c©y thuèc l¸, ®Ëu xanh, lóa, xóp l¬, c¶i xanh vµ c©y cµ tÝm mang gen cry kh¸ng c«n trïng, gen kh¸ng thuèc diÖt cá (NguyÔn ThÞ Liªn Chi & CS, 1994; NguyÔn ThÞ Thanh & CS, 1999; Mai Tr­êng & CS, 1998; NguyÔn V¨n UyÓn & CS, 2003). HiÖn nay, ViÖn ®ang thùc hiÖn chuyÓn gen vµo c©y h«ng b»ng ph­¬ng ph¸p chuyÓn gen th«ng qua A.tumefaciens chñng EHA105 mang gen cry kh¸ng c«n trïng, gen bar kh¸ng thuèc diÖt cá vµ gen chØ thÞ gus (NguyÔn V¨n UyÓn & CS., 2003; Lª TÊn §øc & CS., 2003). C¸c nghiªn cøu chuyÓn gen kh¸ng thuèc diÖt cá vµ kh¸ng bÖnh kh« v»n vµo gièng lóa DT10, DT13; gen kh¸ng bÖnh b¹c l¸ vµo gièng lóa VL902; kh¸ng s©u t¬ vµo c¶i b¾p CB26, gen cry, gna, Xa21 vµo lóa Indica ®· vµ ®ang ®­îc triÓn khai cã hiÖu qu¶ theo ®¸nh gi¸ cña Bé N«ng nghiÖp vµ PTNT (Lª ThÞ Thu HiÒn & CS., 2003). Nãi tãm l¹i, cho ®Õn nay chóng ta ch­a t¹o ra ®­îc gièng c©y trång chuyÓn gen, c¸c nghiªn cøu chuyÓn gen chØ lµ nh÷ng nghiªn cøu lÎ tÎ, kh«ng mang tÝnh chÊt hÖ thèng vµ chØ giíi h¹n trong phßng thÝ nghiÖm. KÕt qu¶ cña nh÷ng nghiªn cøu trªn lµ nh÷ng c©y chuyÓn gen ®· ®­îc t¹o ra vµ l­u gi÷ trong ®iÒu kiÖn invitro vµ trong ®iÒu kiÖn nhµ kÝnh. §Ó lµm chñ ®­îc c«ng nghÖ hiÖn ®¹i t¹o gièng c©y trång nh­ ý muèn cña con ng­êi, chóng ta cÇn ph¶i lµm chñ ®­îc c«ng nghÖ t¸i tæ hîp ADN, trong ®ã cã x¸c ®Þnh c¸c gen cã Ých, ph©n lËp vµ thiÕt kÕ vect¬ biÓu hiÖn ë c¸c loµi thùc vËt kh¸c nhau, x©y dùng hÖ thèng chuyÓn gen vµ ®¸nh gi¸ biÓu hiÖn cña gen chuyÓn, lµm c¬ së cho viÖc t¹o ra c¸c gièng c©y trång míi, ®¸p øng víi yªu cÇu cña s¶n xuÊt vµ x· héi. 3. KÕt luËn ThÕ hÖ c©y chuyÓn gen ®Çu tiªn ®­îc t¹o ra víi nh÷ng ®Æc tÝnh n«ng häc ®­îc quy ®Þnh bëi 1 gen, vÝ dô nh­ kh¸ng virus, kh¸ng c«n trïng hay kh¸ng thuèc diÖt cá.. Trong vµi n¨m gÇn ®©y, cã thÓ thÊy r»ng viÖc t¹o ra nh÷ng biÕn ®æi di truyÒn trong c¸c gièng c©y trång míi ®ang trë nªn phøc t¹p h¬n víi nhiÒu gen liªn quan. C¸c c©y trång biÕn ®æi di truyÒn mang nhiÒu gen ®­îc chuyÓn n¹p ®ang lµ xu h­íng nghiªn cøu quan träng vµ sÏ ngµy cµng t¨ng trong t­¬ng lai. Víi nh÷ng thµnh tùu thu ®­îc trong thËp kû ®Çu tiªn c©y trång GMC ®­îc ®­a vµo canh t¸c, cã thÓ l¹c quan cho r»ng c©y trång GMC sÏ tiÕp tôc t¨ng tr­ëng m¹nh vµ cã thÓ t¨ng cao h¬n trong thËp niªn tiÕp theo. C©y trång GMC víi viÖc sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p canh t¸c tèt, sÏ tiÕp tôc gi÷ vai trß quan träng vµ cÇn ph¶i tiÕp tôc thùc hiÖn vai trß then chèt trong thËp niªn tíi. 4. Tµi liÖu tham kh¶o Tµi liÖu tiÕng ViÖt Lª TrÇn B×nh, (2002), “B¸o c¸o tæng kÕt c«ng t¸c n¨m 2001”, Kû yÕu ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc 2000- 2001, Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi: 20- 30. Lª TrÇn B×nh, Phan V¨n Chi, N«ng V¨n H¶i, Tr­¬ng Nam H¶i, Lª Quang HuÊn, (2003), “¸p dông c¸c kü thuËt ph©n tö trong nghiªn cøu tµi nguyªn sinh vËt ViÖt Nam”, Nhµ XuÊt b¶n Khoa häc & Kü thuËt, Hµ Néi. NguyÔn ThÞ Liªn Chi, NguyÔn H÷u Hæ, NguyÔn V¨n UyÓn, (1994), “ChuyÓn gen kh¸ng kanamycine vµo c©y thuèc l¸ (Nicotiana tabacum) vµ m« l¸ c©y cµ óc (S. laciniatum) b»ng vi khuÈn Agrobacterium tumefaciens”, Di TruyÒn häc vµ øng dông (1), tr. 23-28. Lª ThÞ Thu HiÒn, §inh Duy Kh¸ng, N«ng V¨n H¶i, Lª TrÇn B×nh (2002), “ThiÕt kÕ vect¬ mang gen ®éc tè cryIA(c) d­íi sù ®iÒu khiÓn cña ®o¹n khëi ®éng cña gen tæng hîp ®­êng ph©n lËp tõ gièng lóa C71”, T¹p chÝ Khoa häc vµ C«ng nghÖ 40: 135-141. Lª ThÞ Thu HiÒn, Ph¹m BÝch Ngäc, N«ng V¨n H¶i, Lª TrÇn B×nh, (2003), “C©y trång biÕn ®æi di truyÒn: thùc tr¹ng vµ triÓn väng”, T¹p chÝ C«ng nghÖ Sinh häc 1(3): 265-285. §Æng Träng L­¬ng, NguyÔn §øc Doanh, Vò §øc Quang, NguyÔn H÷u §èng, TrÇn Duy Quý, (2001a), “Nghiªn cøu chuyÓn gen cryIA(c) kh¸ng s©u vµi mét sè gièng c¶i b¾p (Brasica oleracea var capitata) qua Agrobacterium”, KÕt qu¶ nghiªn cøu khoa häc 1999- 2000 ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp, Nhµ xuÊt b¶n N«ng nghiÖp, Hµ Néi: 120- 128. TrÇn BÝch Lan, NguyÔn Lan Hoa, NguyÔn §øc Doanh, TrÇn Duy Quý (1998), “KÕt qu¶ b­íc ®Çu sö dông A. tumefaciens trong nghiªn cøu chuyÓn gen vµo lóa”, Héi nghÞ toµn quèc lÇn thø nhÊt vÒ C«ng nghÖ Sinh häc c©y lóa, HuÕ, tr. 98-101. Ng« H÷u T×nh, (2005), “KÕt qu¶ chän t¹o vµ ph¸t triÓn gièng ng«”, Khoa häc C«ng nghÖ N«ng nghiÖp vµ Ph¸t triÓn n«ng th«n 20 n¨m ®æi míi, TËp 1: 95-101. Lª §øc TÊn, NguyÔn H÷u Hæ, NguyÔn V¨n UyÓn, (2003), “T¹o c©y H«ng (Paulownia fortune) chuyÓn gen kh¸ng s©u th«ng qua vi khuÈn A. tumefaciens”, Kû yÕu ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc Toµn quèc 2003: 1088- 1090. NguyÔn ThÞ Thanh, Lª §øc TÊn, NguyÔn V¨n UyÓn, (1999), “T¹o c©y c¶i b«ng (Brassica oleracea var botrycis) vµ c©y c¶i xanh (B. juncea) mang gen kh¸ng s©u cryIA(c) vµ gen bar kh¸ng thuèc cá d¹i th«ng qua A. tumefaciens”, B¸o c¸o Khoa häc Héi nghÞ C«ng nghÖ Sinh häc Toµn quèc: 1121- 1128. Ph¹m ThÞ Lý Thu, Lª Huy Hµm, §ç N¨ng VÞnh, (2003), “§¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sinh tr­ëng, ph¸t triÓn vµ t¸i sinh c©y tõ ph«i non hai dßng ng« nhËp néi HR8, HR9 trong ®iÒu kiÖn ViÖt Nam”, T¹p chÝ N«ng nghiÖp vµ PTNT, (9), tr. 726- 729. Mai Tr­êng, NguyÔn H÷u Hæ, Lª §øc TÊn, NguyÔn ThÞ Thanh, NguyÔn V¨n UyÓn, (1998), “B­íc ®Çu chuyÓn gen bar, gen gusA vµ gen cryIA(c) vµo c©y ®Ëu xanh (V. radiata L.) nhê vi khuÈn A. tumefaciens”, Héi nghÞ toµn quèc lÇn thø nhÊt vÒ C«ng nghÖ Sinh häc c©y Lóa. NguyÔn V¨n UyÓn, Lª §øc TÊn, NguyÔn H÷u Hæ, (2003), “Nghiªn cøu hÖ thèng t¸i sinh in vitro c©y Hång (Paulownia fortune) vµ ¶nh h­ëng cña t¸c nh©n chän läc ®Ó t¹o c©y chuyÓn gen”, B¸o c¸o Khoa häc Héi nghÞ C«ng nghÖ Sinh häc Toµn quèc, Hµ Néi: 866- 869. Tµi liÖu tiÕng Anh Aerni P., (2006), “Mobilizing Science and Technology for Development: The Case of the Cassava Biotechnology Network (CBN)”, AgBioForum, 9(1): 1-14. Approval status of biotech corn hybrids, (2006), Search_hybrids/know_where.asp. Armstrong, C.L.; Parker, G.B.; Pershing, J.C.; Brown, S., Sanders, P., Duncan, D., Stone, T., Dean, D., DeBoer, D., Hart, J., Howe, A., Morrish, F., Pajeau, M., Petersen, W., Reich, B., Rodriguez, R., Santino, C., Sato, S., Schuler, W., Sims, S., Stehling, S., Tarochione, L., Fromm, M.E., (1995), “Field evaluation of European Corn Borer control in progeny of 173 transgenic corn events expressing an insecticidal protein from B. thuringiensis”, Crop Sci, 35:550–557. Ayub, R., et al., (1996), “Expression of ACC oxidase antisense gene inhibits ripening of cantaloupe melon fruits”, Nature Biotechnology 14(7): 862-866. Aziz, M.A.; Singh, S.; Kumar P.A.; Bhatnagar, R., (2002), “Expression of protective antigen in transgenic plants: a step toward edible vaccine against anthax”. Biochemical and Biophysical Research Communications 299: 345-351. Benson G.O., Pearce R.B., (1987), “Corn perspective and culture. In: Watson SA, Ramstad PE (eds) Corn”, chemistry and technology. AACC, St Paul, 169-231. Bergvinson & CS., 1997 bai dich ve Bt Hien? Blais DR, Altosaar I., (2006), “Human CD14 expressed in seeds of transgenic tobacco displays similar proteolytic resistance and bioactivity with its mammalian-produced counterpart”, Transgenic Res 15: 151-164. Blais DR, Vascotto SG, Griffith M, Altosaar I., (2005), “LBP and CD14 secreted in tears by the lacrimal glands modulate the LPS response of corneal epithelial cells”, Invest Ophthalmol Vis Sci 46: 4235-44. Bouche, F.B.; Marquet-Blouin, E.; Yanagi, Y.; Steinmetz, A.; Muller, C.P., (2003), “Neutralizing immunogenicity of a polyepitope antigen expressed in a transgenic food plant: a novel antigen to protect against measles”, Vaccine 21: 2074-2081. Brinch-Pedersen, H.; Galili, G.; Knudsen, S.; Holm, P. B., (1996), “Engineering of the aspartate family biosynthetic pathway in barley (Hordeum vulgare L.) by transformation with heterologous genes encoding feedbackinsensitive aspartate kinase and dihydrodipicolinate synthase”, Plant Mol. Biol, 32:611–620. Caimi PG, McCole LM, Klein TM & Kerr PS., (1996), “Fructan accumulation and sucrose metabolism in transgenic maize endosperm expressing a Bacillus amyloliquefaciens sacb gene”, Plant Physiol. 110: 355-363. Carrilo, C.; Wigdorovitz, A.; Trono, K.; Dus Santos, M.J.; Castanon, S.; Sadir, A.M.; Ordas, R.; Escribano, J.M.; Borca, M.V., (2001), “Induction of a virus-specific antibody response to foot and mouth desease virus using the structural protein VP1 expressed in transgenic potato plants”, Viral Immunology 14: 49-57. Cheng, M. K., (1998), “Transgenic expressing of a chimeric gene encoding a lysinerich protein in Arabidopsis. M. Phil. Dissertation”, The Chinese University of Hong Kong. Cherian S., Reddy M. P. and Ferreira R. B., (2005), “Transgenic plants with improved dehydration-stress tolerance: Progress and future prospects”, Biologia Plantarum, 50(4): 481-495. Chikwamba R.; Cunnick, J.; Hathaway, D.; McMurray, J.; Mason, H.; Wang, K., (2002), “A functional antigen in a pratical crop: LT-B producing maize protects mice against Escherichia coli heat labile enterotoxin (LT) and cholera toxin (CT)”, Transgenic Research 11: 479-493. Cho, H. J.; Brotherton, J. E.; Song, H. S.; Widholm, J. M., (2000), “Increasing tryptophan synthesis in a forage legume Astragalus sinicus by expressing the tobacco feedback-insensitive anthranilate synthase (ASA2) gene”, Plant Physiol, 123:1069–1076. Choi H., Hong, J., H, J., Kang, J., and Kim, S. Y., (2000), “ABFs, a family of ABA-responsive element binding factors”, J. Biol. Chem, 21: 1723-1730. Doss V.A., Kumar K.A., Jayakumar R., and Vaithilingam S., (2002), "Cloning and expression of vegetative insecticidal protein (vip3V) gene of B. thuringiensis in E. coli". Protein expression and purification, 26: 82-88. Duan X., Li X., Xue Q., Abo-El-Saad M., Xu D., & Wu R., (1996), “Transgenic rice plants harboring an introduced potato proteinase inhibitor II gene are insect resistant”, Nature Biotech, 14: 494–498. Estruch J.J., Warren G.W., Mullins M.A., Nye G.J., Craig J.A. and Koziel M.G., (1996), “Vip3A, a novel B. thuringiensis vegetative insecticidal protein with a wide spectrum of activities against lepidopteran insects”, Proc. Natl. Acad. Sci. 93: 5389-5394. Falco, S.C.; Guida, T.; Locke, M.; Mauvais, J.; Sanders, C.; Wark, R.T.; Webber, P., (1995), “Transgenic canola and soybean seeds with increased lysine”, Biotechnology 13: 577–582. Francis R. and Donald H.D., (1996), “Report on Molecular of B. thuringiensis”, Bacillus thuringiensis conferences in Thailand, pp. 2-3; 8-13. Galili, G.; Galili, S.; Lewinsohn, E.; Tadmor, Y., (2002), “Genetic, molecular, and genomic approaches to improve the value of plant foods and feeds”, Crit. Rev. Plant Sci, 21: 167–204. Galili, G.; Hoefgen, R., (2002), “Metabolic engineering of amino acids and storage proteins in plants”, Metab. Engng, 4:3–11. Gao, Y.F.; Jing, Y.X.; Shen, S.H.; Tian, S.P.; Kuang, T.Y.; Sun, S.S.M., (2001), “Transfer of lysine-rich protein gene into rice and production of fertile transgenic plants”, Acta Bot. Sin, 43: 506–511. Goto F.T., Yoshihara N., Toki S.S., and Takaiwa F., (1999), “Iron fortification of rice seed by the soybean ferritin gene”, Nature Biotechnology, 17(3): 282-286. Guenoune, D.; Amir, R.; Badani, H.; Wolf, S.; Galili, S., (2003), “Co-expression of the soybean vegetative storage protein b subunit (S-VSPb) either with the bacterial feedback-insensitive dihydrodipicolinate synthase or with S-VSPa stabilizes the S-VSPb transgene protein and enhances lysine production in transgenic tobacco plants”, Transgenic Res.12:123–126. Guenoune, D.; Landau, S.; Amir, R.; Badani, H.; Devash, L.; Wolf, S.; Galili, D., (2002), “Resistance of soybean vegetative storage proteins (S-VSPs) to proteolysis by rumen microorganisms”, J. Agric. Food Chem, 50: 2256–2260. Hansson M.; Nygren, P.A.; Stahl, S., (2000), “Design and production of recombinant subunit vaccines”, Biotechnology and Applied Biochemistry, 32: 95-107. Haq T.A.; Mason, H.S.; Clements, J.D.; Arntzen, C.J., (1995), “Oral immunization with a recombinant bacterial antigen produced in transgenic plants”, Science 268: 714-716. Hill C.B., Li Y. and Hartman G.L., (2006), “A Single Dominant Gene for Resistance to the Soybean Aphid in the Soybean Cultivar Dowling”, Crop Sci 46:1601-1605. Himmelbach, A., Iten, M., and Grill, E., (1998), “Signalling of abscisic acid to regulate plant growth. Phil”, Trans. R. Soc. London, B 353: 1439-1444. Hirschberg J., (2001), “Carotenoid biosynthesis in flowering plants”, Current Opinion in Plant Biology, 4:210-218. Ihemere U. and Sayre R.T., (2006), “Super-Sizing Cassava”, ISB NEWS REPORT, 7:3-5. Insect Resistant And Herbicide Tolerant Corn, BT11”, http:/www.hc-sc.gc.ca/fn-an/gmf-agm/appro/ofb-096-228-b_e.html. Jaglo-Ottosen, K. R.; Gilmour, S. J.; Zarka, D. G.; Schabenberger, O.; Thomashow, M. F., (1998), “Arabidopsis CBF1 over expression induces COR genes and enhances freezing tolerance”, Science, 280:104–106. James C., (2005), “Global Status of Commercialized Transgenic Crops”, ISAAA Briefs No. 30, ISAAA, 3-4. Jani D.; Meena, L.S.; Rizwan-ul-Haq, Q.M.; Sharma, A.K.; Tyagi, A.K., (2002), “Expression of cholera toxin B subunit in transgenic tomato plants”, Transgenic Research 11: 447-454. JRC, “Breakdown of summary notifications. Plants released per country”, Kapusta J.; Modelska, A.; Figlarowicz, M.; Pniewski, T.; Letellier, M.; Lisowa, O.; Yusibov, V.; Kopowski, H.; Plucienniczak, A.; Legocki, A. B., (1999), “A plant-derived edible vaccine against hepatitis B virus”, FASEB Journal 13: 1796-1799. Kehm R.; Jakob, N.J.; Welzel, T.M.; Tobiasch, E.; Viczian, O.; Jock, S.; Geider, K.; Sule, S.; Darai, G., (2001), “Expression of immunogenic puumala virus nucleocapsid proteinin transgenic tobacco and potato plants”, Virus Genes 22: 73-83. Kempken K.R., (2000), “Gentechnik bei Pflanzen”, Springer. Kho C.J.; de Lumen, B.O., (1998), “Identification and isolation of methioninecysteine rich proteins in soybean seed”, Plant Foods Human Nutr, 38: 287–296. Kim S.Y., Choi H.I., Kang J.Y., Im M.Y., (2003), “Transgenic plants with enhanced stress tolerance”, United States Patent Application, 20030204874. Komari T., Hiei Y., Saito Y., Murai N., Kumashiro T., (1996), “Vectors carrying two seperate T-DNAs for co-transformation of higher plants mediated by Agrobacterium tumefaciens and segregation of transformants free from selection markers”, Plant J. 10(1): 165-174. Kong Q.; Richter, L.; Yang, Y.F.; Arntzen, C.J.; Mason, H.S.; Thanavala, Y., (2001), “Oral immunization with hepatitis B surface antigen expressed in transgenic plants”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 98: 11539-11544. Lee S.I.; Kim, H.U.; Lee, Y.H.; Suh, S.C.; Lim, Y.P.; Lee, Y.H.; Kim, H.I., (2001), “Constitutive and seed-specific expression of a maize lysinefeedback-insensitive dihydrodipicolinate synthase gene leads to increased free lysine levels in rice seeds”, Mol. Breed, 8:75–84. Leung, J., and Giraudat, J., (1998), “Abscisic acid signal transduction”, Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol, 49: 199-222. Liu Q.Q., (2002), “Genetically engineering rice for increased lysine”, Ph.D. dissertation, Yangzhou University and The Chinese University of Hong Kong. Loguercio L.L., Barreto M.L., Rocha T.L., Santos C.G. and Paiva E., (2002), “Combined analysis of supernatant-based feeding bioassays and PCR as a first-tier screening strategy for Vip-derived activities in Bacillus thuringiensis strains effective against tropical fall armyworm”, J. of Applied Microbiology 93: 269-277. Mannerlof, M. and P., (1997), “Tenning, Variability of gene expression in transgenic tobacco”, Euphytica, 98(1-2): 133-139. Maqbool S.B. & Christou P., (1999), “Multiple traits of agronomic importance in transgenic indica rice plants: analysis of transgene integration patterns, expression levels and stability”, Mol. Breed. 5: 471–480. Maruta Y., Ueki J., Saito H., Nitta N., and Imaseki H., (2001), “Transgenic rice with reduced glutelin content by transformation with glutelin A antisense gene”, Molecular Breeding 8: 273-284. Mason, H.S.; Ball, J.M.; Shi, J.J.; Jiang, X.; Estes, M.K.; Arntzen, C.J., (1996), “Expression of Norwalk virus capsid protein in transgenic tobacco and potato and its oral immunogenicity in mice”, Pro. of the National Acad. of Sci., USA 93: 5335-5340. Mazur B.; Krebbers, E.; Tingey, S., (1999), “Gene discovery and product development for grain quality traits”, Science, 285:372–375. Muthukrishnan S, Liang G.H., Trick H.N., & Gill B.S., (2001), “Pathogenesis-related proteins and their genes in cereals”, Plant Cell Tiss. Org. Cult. 64: 93–114. Nayak P, Basu D, Das S, Basu A, Ghosh A, Ramakrishnan NA, Ghosh M & Sen SK (1997) Transgenic elite indica rice plants expressing CrylAc δ-endotoxin of Bacillus thuringiensis are resistant against yellow stem borer (Scirpophaga incertulas). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 2111–2116 Paine et al., (2005), “Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content”, Nature Biotechnology doi:10.1038/nbt1082. Perlak, F. J.; Deaton, R. W.; Armstrong, T. A.; Fuchs, R. L.; Sims, S. R. Picton, S., (1995), “The manipulation and modification of tomato fruit ripening by expression of antisense RNA in transgenic plants”, Euphytica 85(1-3): 193-202. Quan R., Shang M., Zhang H., Zhao Y. and Zhang J., (2004), “Improved Chilling Tolerance by Transformation with betA Gene for the Enhancement of Glycinebetaine Synthesis in Maize”, Plant Science 166 (1):141–149. Repellin, A.; Ba°ga, M.; Jauhar, P. P.; Chibbar, R. N., (2001), “Genetic enrichment of cereal crops via alien gene transfer: new challenges”, Rev. Plant Biotechnol, Plant Cell Tiss, Organ Cult, 64:159–183. Riazuddin S., Husnain T., Khan E., Karim S., Khanum M., Altosaar I., (1996), “Transformation of indica rice with Bt pesticidal genes”, Rice Gentics III, 730-734. Sandhu J.S.; Krasnyanski, S.F.; Domier, L.L.; Korban, S.S.; Osadjan, M.D.; Buetow, D.E., (2000), “Oral immunization of mice with transgenic tomato fruit expressing respiratory syncytial virus-F protein induces a systemic immune response”, Transgenic Research 9:127-135. Sardana R.; Dudani, A.; Tackaberry, E.; Porter, S.; Rowlandson, K.; Ganz, P.; Altosaar, I., (2003), “Biologically active human GM-CSF produced in the seeds of transgenic rice plants”, Manuscript in preparation. Saxena D., Stewart C.N., Altosaar I., Shu Q., Stotzky G., (2004), “Larvicidal Cry proteins from B. thuringiensis released in root exudates of transgenic B. thuringiensis corn, potato, and rice but not of B. thuringiensis cotton and tobacco”, Plant Physiol Bichem, 42:383-387. Schaub P. et al., (2005), “Why Is Golden Rice Golden (Yellow) Instead of Red?”, Plant Physiology, 138:441–450. Schuler, T.H., Poppy G.M., Kerry B.R. and Denholm I., (1998), “Insect-resistant transgenic plants”, Trends in Biotechnology, 16(4):168-175. Selvapandiyan A., Arora N., Rajagopal R., Jalati S.K., Venkatesan T., Singh S.P. and Bhatnagar R.K., (2001), "Toxicity analysis of N-terminus-deleted tvegetative insecticidal protein from B. thuringiensis”, Appl. Environ. Microbiol, 57(12):5855-5858. Sharma K.K., Bhatnagar-Mathur P., and Thorpe T.A., (2005), “Genetic transformation technology: status and problems”, In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant 41:102–112. Shaul, O.; Galili, G., (1992), “Increased lysine synthesis in tobacco plants that express high levels of bacterial dihydrodipicolinate synthase in their chloroplasts”, Plant J., 2:203–209. Singh J.; Sharp, P.J.; Skerritt, J.H., (2000), “A new candidate protein for high lysine content in wheat grain”, J. Sci. Food Agric, 81:216–226. Siritunga D. and Sayre RT., (2003), “Generation of Cyanogen-Free Transgenic Cassava”, Planta 217: 367-373. Stamp P., (1994), “Impact of chilling stress on maize - an overview”, In: Crop Adaptation to Cool Climates (Dörffling K., Brettschneider B., Tantau H., Pithan K. eds). Research Progress COST 814: 433-441. Stark DM, Timmermann KP, Barry GF, Preiss J, Kishore GM, (1992), “Regulation of the amount of starch in plant tissues by ADP-glucose pyrophosphorylase”, Science (258): 287-292. Staswich P.E., (1994), “Storage proteins of vegetative plant tissue”, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol, 45:303–322. Sun S.S.M.; Larkins, B.A. (1993), “Transgenic plants for improving seed storage proteins”, In: Transgenic plants (Kung, S.D.; Wu, R., eds.), vol.1.Engineering and utilization, New York: Academic Press; 339–371. Thomashow, M. F., (1998), “Arabidopsis CBF1 over expression induces COR genes and enhances freezing tolerance”, Science, 280:104–106. Vinnemeier, J.; Dröge-Laser, W.; Pistorius, E.; Broer, I., (1995), “Purification and partial characterization of the Streptomyces viridochromogenes Tu494 phosphinothricin-N-acetyltransferase mediating resistance to the herbicide phosphinothricin in transgenic plants”, Zeitschrift fuer Naturforschung. Section C, Biosciences, 50(11-12):796-805. Wallis, J.G., et al., (1997), “Expression of a synthetic antifreeze protein in potato reduces electrolyte release at freezing temperatures”, Plant Molecular Biology 35(3):323-330. Warzecha H.; Mason, H.S.; lane,C.; Tryggvesson, A.; Rybicki, E.; Williamson, A.L.; Clements, J.D.; Rose, R.C., (2003), “Oral immunogenicity of human papillomavirus- like particles expressed in potato”, Journal of Virology 77:8702-8711. William & CS., 1997 bai dich Hien Witteveldt J., Cifuentes C.C.; Vlak J.M. and van Hulten M.C.W., (2004), “Protection of Penaeus monodon against White Spot Syndrome Virus by Oral Vaccination”, Journal of Virology, 78(4): 2057-2061. Wu H., Singh N.K., Locy R.D., Scissum-Gunn K. and Giambrone J.J., (2004), “Immunization of Chickens with VP2 Protein of Infectious Bursal Disease Virus Expressed in Arabidopsis thaliana”, Avian diseasea 48:663-668. Ye et al., (2000), “Engineering the provitamin A (beta-carotene) biosynthetic pathway into (carotenoid-free) rice endosperm”, Science 287 (5451):303-305. Zhang P et al., (2003), “Transfer and expression of an artificial storage protein (ASP1) gene in cassava (Manihot esculenta Crantz)”, Transgenic Res. 12:243-250. Zhong GY, Peterson D, Delaney DE, Bailey M, Witcher DR, Register III JC, Bond D, Li CP, Marshall L, Kulisek E, Ritland D, Meyer T & Hood EE., (1999), “Commercial production of aprotinin in transgenic maize seeds”, Mol. Breed. 5: 345-356. Zhu, X. H.; Galili, G., (2003), “Increased lysine synthesis coupled with a knockout of its catabolism synergistically boosts lysine content and also transregulates the metabolism of other amino acids in Arabidopsis seeds”, Plant Cell 15:845–853.