Ứng dụng công nghệ sinh học trên cây cao su

BÀI TẬP MÔN NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA CHỦ NGHĨA MÁC- LÊNIN Ứng dụng công nghệ sinh học trên cây cao su. Định nghĩa công nghệ sinh học Công nghệ sinh học là công nghệ dựa trên sinh học, đặc biệt được ứng dụng trong nông nghiệp, khoa học thực phẩm, và dược phẩm. Hiệp hội đa dạng về sinh học của Liên Hiệp Quốc đã đưa ra một vài định nghĩa về công nghệ sinh học Qua từng thời kỳ phát triển, công nghệ sinh học chia thành 3 giai đoạn chính:* Công nghệ sinh học truyền thống: chế biến các sản phẩm dân dã đã có từ lâu đời như tương, chao, nước mắm ... theo phương pháp truyền thống, xử lí đất đai, phân bón để phục vụ nông nghiệp… * Công nghệ sinh học cận đại: có sử dụng công nghệ trong quá trình chế biến sản phẩm như việc sử dụng các nồi lên men công nghiệp để sản xuất ở quy mô lớn các sản phẩm sinh hạt như mì chính, acid amin, acid hữu cơ, chất kháng sinh, vitamin, enzym .* Công nghệ sinh học hiện đại: Công nghệ di truyền, công nghệ tế bào, công nghệ enzym và protein, công nghệ vi sinh vật, công nghệ lên men, công nghệ môi trường... Ngày nay, công nghệ sinh học đang được ứng dụng vào trong rất nhiều các lĩnh vực của cuộc sống: công nghiệp, nông nghiệp, y học... Bằng những kiến thức sinh học về thực vật, động vật, nấm, vi khuẩn,... và sử dụng "công nghệ DNA tái tổ hợp" những nhà khoa học đang cố gắng tạo ra những cây trồng, vật nuôi có năng suất và chất lượng cao, những loại thực phẩm, dược phẩm phục vụ cho việc chữa bệnh cho con người.. 2. Ứng dụng công nghệ sinh học trên cây cao su. 1. Công nghệ gene Các nghiên cứu sinh học phân tử đã hướng tập trung vào ADN đánh dấu để sử dụng trong việc nhận dạng giống bằng isozymes (Le Conte, 1997; Yeang vào cộng sự, 1998; Arokiaraz, 2001; Venkatachalam và cộng sự, 2001) hoặc nghiên cứu lập bản đồ gène (gene mapping) cây cao su làm tiền đề cơ bản cho các nghiên cứu áp dụng kỹ thuật di truyền trên cây cao su (Clement Demange, 2001). Ngoài ra các nghiên cứu cũng được tập trung đến các protein tái tổ hợp (Yeang và cộng sự, 2001). Viện NCCSVN bước đầu thực hiện việc nhận dạng giống cây cao su bằng phương pháp điện di. 2. Nhân giống vô tính cây cao su bằng phương pháp cấy mô Với mong muốn tạo được cây cao su hoàn chỉnh không phải qua lai ghép, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong hơn hai mươi năm qua nhằm hoàn thiện phương pháp nhân giống vô tính cây cao su bằng phương pháp cấy mô (tissue culture) hay vi giâm mầm (micropropagation) tại nhiều Viện Nghiên Cứu Cao Su ở Pháp, Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Việt Nam. Tuy nhiên, do tính chất cây thân gỗ nên việc nghiên cứu không đạt tiến triển rõ rệt do tỷ lệ nhiễm cao của mẫu cấy. Gần đây, một số thông tin cho thấy rằng (Cirad – Pháp) đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc thúc đẩy sự phát sinh hình thái phôi soma (somatic embryogenesis) tạo cây cao su con trong ống nghiệm, nhưng vẫn còn gặp hạn chế trong việc chuyển trồng ngoài đồng (Carron và cộng sự, 2001). 3. Bảo vệ thực vật - Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện và áp dụng thành công trong việc sử dụng b - Oligo saccharide với tên thương phẩm là validamycin trong việc trị bệnh nấm hồng trên cây cao su rất có hiệu quả tại Việt Nam. - Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn Rhizoctonia và chế phẩm EM (effective microorganisms) là các chất tác dụng và thúc đẩy sinh trưởng cây trồng giúp cây cao su kháng được bệnh rễ trắng (Ikram và Ismail Hashim, 1998). - Từ những năm 1990, đến nay Viện RRIM đã dùng công nghệ vi sinh sản xuất chế phẩm bao gồm các chủng loại vi khuẩn cố định đạm để áp dụng cho cây thảm phủ họ đậu trồng xen trong vườn cây cao su. 4. Phân bón và dinh dưỡng cây trồng - Ikram và Mohd Yusoff (1999) đã nghiên cứu tác động của phân chuồng và chế phẩm EM đến sự sinh trưởng của cây cao su thực sinh. Họ đã đi đến kết luận rằng trên thực tế, sinh trưởng và sự hấp thu dinh dưỡng của cây cao su thực sinh có thể đạt được nếu chỉ dùng phân chuồng. Các kết quả cho thấy không có sự khác biệt giữa chế phẩm EM và phân chuồng ngoại trừ khả năng hấp thu lân của chồi cao hơn khi sử dụng hỗn hợp EM “Bokashi”. Tại Việt Nam, một số Công ty cao su đã sản xuất và sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh có hiệu quả trên vườn cao su. 5. Xử lý chất thải Năm 1997, nghiên cứu sử dụng xơ dừa làm giá thể để cố định vi sinh vật trong việc xử lý nước thải từ nhà máy chế biến cao su. Zairossami và công sự (1998), nghiên cứu sử dụng 4 loài vi sinh vật có tính chất hấp thu sinh học (biosorption) hàm lượng kẽõm từ nước thải nhà máy sản xuất sản phẩm cao su. Trong khi đó Mohd Omar va cộâng sự (1999) nghiên cứu động thái phân hủy sinh học (biodegradation kinetics) trong các hầm phản ứng có không khí cùng với sự gia tăng tính sinh học (bioaugmented) để xử lý nước thải từ nhà máy mủ ly tâm. Tại Việt Nam vào khoảng năm 1998 - 1999 đã nghiên cứu sử dụng men làm bánh mì để đánh đông mủ cao su trong dây chuyền sơ chế cao su định chuẩn kỹ thuật. He Huang và cộng sự (2001) đã nghiên cứu ở quy mô sản xuất thử việc sản xuất biogas từ nước thải nhà máy sơ chế cao su định chuẩn kỹ thuật Trung Quốc họ cho thấy rằng trung bình từ nước thải sử dụng để chế biến một tấn mủ cao su SCR sản xuất được 30 m3 khí biogas có chứa 60% methane. Kết quả cũng đã nêu rõ tính khả thi về mặt công nghệ và hiệu quả kinh tế. Ikram và cộng sự (2000, 2001) đã nghiên cứu sự phân hủy sinh học (biodegradation) của các loại găng tay cao su thiên nhiên sau sử dụng được chôn trong đất có bón bổ sung N và P như là tác nhân thúc đẩy vi sinh vật hoạt động. Kết quả cho thấy rằng sự phân hủy sinh học xảy ra nhanh gấp ba lần so với điều kiện bình thường cùng với sự hiện diện cao hơn của tập đoàn vi khuẩn, actinomycetes và nấm trên vật liệu nghiên cứu. Hiện nay, một nghiên cứu sinh đang làm luận án tại Viện NCCSVN về công nghệ xử lý nước thải có sử dụng sinh vật và vi sinh vật. 6. Sinh trưởng và sản lượng mủ cao sau Thành tựu nổi bật nhất của việc ứng dụng chất có hoạt tính sinh học có nguồn gốc hữu cơ trên cây cao su là việc sử dụng ETHEPHON trong việc tăng sản lượng mủ cây cao su. Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi ở các nước trồng cao su với tổng giá trị hàng năm khoảng 30 triệu USD (d’Auzac, 1989). Tại Việt Nam ước chừng chi phí sử dụng chất kích thích ethephon hàng năm trên 3 tỷ đồng. Việc sử dụng các chế phẩm có hoạt tính sinh học (biological active agents) có nguồn gốc hữu cơ trên cây cao su nói riêng và các loại cây trồng nông nghiệp ngày càng được áp dụng rộng rãi, chúng được xem là công cụ để cải thiện năng suất, được xem như là E-factor trong các quá trình sản xuất chất xanh (Bader, 1994). Chúng cũng được xem như là sự hỗ trợ cho các công nghệ hiện có, là công cụ cho nông dân và người sản xuất (Peggy G.Lemax, 1999) Lưu Quốc Minh (1984) đã nghiên cứu sử dụng NAA để kích thích sự ra rễ tum cây cao su lúc trồng. Đến 1991, trong hợp đồng hợp tác nghiên cứu khoa học với Trường Đại học Timiriazev, Viện NCCSVN đã tiến hành nhiều thí nghiệm các hợp chất hoạt tính sinh học (bioactive compounds) trong việc gia tăng sinh trưởng vỏ tái sinh, tăng sản lượng cây cao su khai thác (Kalashnhicov, 1992). Do những trở ngại về tài chánh nên các nghiên cứu này không được tiếp tục thực hiện, ngày nay cần thiết lập lại các thí nghiệm này với những bổ sung những hoạt chất sinh học khác hiện có trên thị trường để nhằm nhanh chóng đưa vào ứng dụng trên cây cao su. Cũng nên biết rằng các thành tựu công nghệ sinh học trong công nghệ vi sinh và nấm men đã sản xuất rất nhiều chất dẫn xuất sinh học có tác dụng tức thời và ngày càng được áp dụng rộng rãi trong đời sống, y học và nông nghiệp