BÀN VỀ PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG

BIẾN ĐỔI GEN Ở VIỆT NAM

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VIỆN DI TRUYỀN NÔNG NGHIỆP

Hà Nội, 2015

Diện tích canh tác cây trồng CNSH toàn cầu Triệu ha (1996-2014)

Năm 2014 có 18 triệu nông dân tại 28 nước trồng 181,5 triệu ha (448 triệu mẫu), mức tăng

ổn định 3-4% hay 6,3 triệu ha (16 triệu mẫu) so với năm 2013

Atoms for Food and Agriculture: Meeting the Challenge

28 Biotech Crop Countries and 19 Mega-Countries*, 2014

*19 biotech mega-countries growing 50,000 hectares, or more, of biotech crops.

Source: Clive James, ISAAA

The number of countries growing Biotech crops increased to 28 in 2014 Indonesia approved GM Drought tolerant sugarcane for commercialization

Trong 28 nước trồng cây biến đôi gen có 5 nước EU

Các sự kiện biến đổi gen đã đưa vào sản xuất đến 5/2015: Mới chỉ có hơn chục loại cây trồng được biến đổi gen, với 381 event, vì

biến đổi gen không dễ và không rẻ.

STT Cây trồng Tổng số sự kiện

1 Ngô 139

2 Bông 56

3 Khoai tây 42

4 Cải dầu Argentina 32

5 Đậu tương 30

6 Hoa cẩm chướng 19

7 Cà chua (TQ; USA; Canada; Mexico) 11

8 Lúa (TQ 2, USA 3; Iran 1, Japan 1) 7

9 Cỏ linh lăng 5

10 Đu đủ (Canada; TQ; Nhật Bản; USA) 4

Các cây trồng khác 36

Tổng số 381

Đến 5/2015, 381 sự kiện BĐG đã đưa vào sản xuất.

Trong 2 năm gần đây khoảng 20-25 sự kiện đưa vào sản xuất/ năm

Đến nay có 40 nước đã sử dung sản phẩm biến đổi gen làm thực phẩm. Trong

đó EU (Gồm 28 nước)đã phê duyệt 84 giống BĐG cho sử dụng. Nhật dẫn đầu

với con số 214 giống

ST

T

Nước Tổng số

giống

ST

T

Nước Tổng

sốgiống

ST

T

Nước Tổng số

giống

1 Japan 214 15 Costa Rica 42 29 Switzerland 4

2 United States 186 16 Argentina 39 30 Pakistan 2

3 Canada 162 17 Russian 23 31 Chile 3

4 Mexico 158 18 Singapore 23 32 Bangladesh 1

5 South Korea 132 19 Malaysia 22 33 Bolivia 1

6 Australia 101 20 Turkey 19 34 Burkina Faso 1

7 Taiwan 98 21 Uruguay 18 35 Cuba 1

8 New Zealand 89 22 Thailand 15 36 Egypt 1

9 Philippines 86 23 Paraguay 14 37 Iran 1

10 European Union 84 24 Indonesia 12 38 Myanmar 1

11 Colombia 73 25 Norway 11 39 Panama 1

12 South Africa 64 26 India 11 40 Sudan 1

13 China 60 27 Honduras 8

14 Brazil 42 28 Vietnam 6

Nguồn: GM Approval Database, ISAAA

Công ty/Tổ chức Tổng số Ngô Bông Khoai

tây

Cải

dầu

Đậu

tương

Cây trồng

khác

•Monsanto 93 27 20 28 5 9 4

•Syngenta 54 51 3 0

•Bayer CropScience 46 5 11 18 7 5

•DuPont (Pioneer Hi-Bred) 22 15 1 2 4 0

•Florigene Pty Ltd.

(Australia)

15 15

•Dow AgroSciences LLC 7 2 3 2 0

•Monsanto & Dow 11 9 2 0

•Dow & DuPont 9 9 0

•Monsanto & Dupont 2 2 0

•Monsanto & Bayer 1 1 0

•Syngenta & Monsanto 1 1 0

Chỉ mới có 11 công ty thành công trong việc triển và thương

mại hóa CTBĐG – Trong đó 5 cty là liên doanh với

MONSANTO. Thực tế chỉ có 6 cty chính.

Nguồn: GM Approval Database, ISAAA 2013

Quốc gia

Số sự

kiện

Giống cây trồng GMO

Ấn Độ 4 Bông (Cotton- Gossypium hirsutum L.)

Braxin 1 Đậu côve (Bean -Phaseolus vulgaris)

Canada 2 Bí đỏ (Squash-Cucurbita pepo)

Indonesia 3 Mía (Sugarcane- Saccharum sp)

Iran 1 Lúa ( Rice- Oryza sativa L.)

Netherlands 5 Ngô (Maize- Zea mays L.); Rau diếp (Chicory- Cichorium intybus)

Nhật Bản 3 Lúa ( Rice- Oryza sativa L.); Hoa hồng (Rose- Rosa hybrida)

Myanmar 1 Bông (Cotton- Gossypium hirsutum L.)

Pháp 1 Thuốc lá (Tobacco-Nicotiana tabacum L.)

Russian 2 Khoai tây (Potato- Solanum tuberosum L.)

Trung Quốc 11 Bông (Cotton- Gossypium hirsutum L.), Ngô (Maize- Zea mays L.);

Dương (Poplar- Populus sp.); Lúa( Rice- Oryza sativa L.); Ớt ngọt

(Sweet pepper- Capsicum annuum); Cà chua (Tomato- Lycopersicon

esculentum)

Chỉ mới có 11 quốc gia thành công trong phát triển và đưa vào sản xuất

cây trồng GMO. Trong đó Indonesia nhận chuyển giao của Nhật (gen) và

Đức (chuyển gen), Myammar – Từ Trung quốc

Nguồn: GM Approval Database, ISAAA

Tỷ lệ cây trồng biến đổi gen trên thế giới. Đậu tương chiếm 82% là biến đổi gen, ngô 30%

Source: Clive James, ISAAA

http://www.agi.gov.vn

0

20

40

60

80

100

USA Brazil Argentina Canada

Ngô

0

20

40

60

80

100

USA Brazil Argentina Canada

Đậu tương

93%

81% 95% 98% 90%

92% 100

%

98%

Số liệu của Trung tâm thông tin thương mại toàn cầu

(Global Trade Information Services Inc)

Người ta nói rằng Mỹ sản xuất đậu tương biến đổi gen để xuất

khẩu, nhưng thực ra chủ yếu là để tiêu dùng trong nước họ.

10

Export

47% Domestic

use

53%

Đậu tương hoa kỳ:

53% sử dụng trong nước 47% Xuất khẩu

China

58%

Mexico

9%

Japan

6%

Indonesia

4%

Taiwan

3%

Germany

3%

Egypt

2%

Spain

2%

South Korea

2%

Turkey

1%

Rest of

world

10%

Tỷ lệ nhập khảu đậu tương của Hoa

Kỳ ở các nước Tồng sản lượng: 89.9 triệu tấn

Sử dụng trong nước: 47.5

triệu tấn

Xuất khẩu: 42.3 million tons

Số liệu của Trung tâm thông tin thương mại toàn cầu

(Global Trade Information Services Inc)

Năm 2010 trồng diện tích đậu tương biến đổi gen

của Hoa Kỳ là 93%

11

Japan

30%

Mexico

15% South

Korea

14% Egypt

7%

Taiwan

6%

Canada

3%

China

3%

Syria

3%

Venezuela

2%

Dominican

Republic

2% Rest of

world

15%

Tỷ lệ nhập khẩu ngô của Hoa Kỳ ở

các nước (% sản lượng xuất khẩu

Export

16%

Domestic use

84%

Tổng sản lượng: 311.2 triệu tấn

Sử dụng trong nước: 206.3 triệu tấn

(84%)

Xuất khẩu: 58.8 triệu tấn (16%)

Năm 2012 ngô trắng BĐG của Hoa kỳ chiếm – 88% tổng diện tích

Họ sản xuất ngô biến đổi gen cũng chủ yếu

để phục vụ nhu cầu của họ

Số liệu của Trung tâm thông tin thương mại toàn cầu

(Global Trade Information Services Inc)

Năm 2012 Việt Nam đã nhập khẩu 6.1 triệu tấn ngô và đậu tương

biến đổi gen về sử dụng. Con số này ngày càng tăng

Triệutấn

4.67

6.10

Nguồn: USDA 2012 commodities import data

Imported GM

commodities: 60%

291 local varieties of Sweet Potato surveyed from Asia (India,

Bangladesh, China, Indonesia, Japan, Korea, Myanmar, Papua

New Guinea, Philippines)

A s well as from Africa, America (South Central and North) and

Oceania.

All were naturally transgenic!

Source: Kyndt et asl. 2015 Proc. Nat. Acad. Sci. USA 112: 5844-5849.

Nghiên cứu mới công bố 2015: tất cả 291 giống khoai lang Châu Á đều là

cây biến đổi gen tự nhiên, Vì vậy bạn đừng sợ biến đổi gen, Trong tự nhiên

Biến đổi gen là con đường tiến hóa của sinh giới

William và CS 2005 đã nghiên cứu chi phí của các công ty tạo giống

biến đổi gen và kết luận: thời gian trung bình 8-10 năm; chi phí 50-100

triệu USD cho một sự kiện BĐG trước 2005 (xem sơ đồ dưới)

Quy trình của họ gồm 5 bước lớn và 17 bước nhỏ (xem dưới) . Chúng ta

chỉ làm 1-2 bước (bước 4 hoặc bước 11) dưới đây mà mà thôi. Với cách

làm này, xác suất thành công ngang xác suất trúng sổ số.

1. Sàng lọc, phân lập gen

2. Đánh giá trên cây mô hình

3. Tối ưu hóa gen

4. Biến nạp vào cây trồng 5. Đánh giá biều hiện của gen

6. Đánh giá trong nhà kính và trên đồng ruộng

7. Phát triển tính trạng

8. Đánh giá biều hiện của gen

9. Đánh giá trên đồng ruộng

10. Thu thập các sô liệu sơ bộ để phục vụ cho quản lý

11.Chuyển gen trên diện rộng 12. Đưa tính trạng vào cây mong muốn (trait integration)

13. Đánh giá trên đồng ruộng

14. Đánh giá các khía cạnh nông sinh học

15. Thu thập các số liệu phục vụ cho công tác quản lý

16. Đăng ký sự kiện

17. Sản xuất hạt

Khám phá

giai đoạn

sớm

Tối ưu hóa

cấu trúc gen

Khám phá giai đoạn

muộn – Khẳng định

đặc tính quan tâm của

gen

Tạo, chọn lọc và phát

triển sự kiện biến đổi

gen cho mục đích

thương mại

Đánh giá tính ổn định của gen chuyển, nhân giống

và thử nghiệm diện rộng

Đánh giá an toàn và khảo nghiệm đồng ruộng

sự kiện biến đổi gen

Đăng ký và các vấn đề pháp lý

McDougall, 2011 nghiên cứu chi phí cho các giống tạo ra sau 2005 và đi

đến kết luận: chi phí phát triển cây trồng biến đổi gen về sau tăng do

tăng độ phức tạp của gen. Với chi phí 136 triệu USD và 13,6 năm/sự kiện

I: 25,8 tháng

II: 20,9 tháng

III: 32,8 tháng

IV: 34,0 tháng

V: 42,0 tháng

VI: 47,0 tháng

VII: 65,5 tháng

TB: 13,1 năm

17,6 M.U$D

13,4 M.U$D

28,3 M.U$D

13,6 M.U$D

28,0 M.U$D

17,9 M.U$D

17,2 M.U$D

Tổng: 136 M.U$D

Loại cây trồng Cải

dầu

Ngô Bông Đậu

tương

Các cây

trồng khác

Số năm từ nghiên cứu phát

hiện tính trạng đến khi sản

phẩm được thương mại 11,7 12,0 12,7 16,3 13,1

Thời gian cần thiết để phát triển và thương mại hóa cây trồng

biến đổi gen mang một tính trạng (McDougall, 2011)

MONSANTO rút ra kết

luận trung bình sàng lọc

6.200 gen mới tìm được

một gen tốt, sử dụng

được. Chúng ta mỗi đề

tài làm 2-3 gen, đến khi

nào mới thành công?

2018-02-10

Bài học kinh nghiệm từ công trình “Lúa vàng”: sau 25 và hàng trăm

triệu USD năm vẫn chưa ra thương mại được!!!

Khởi động đẫu nhứng năm 90;

Khảng định ý tưởng: 1995

Có dòng lúa chứa beta carotene ổn định 1999

Nâng cao hàm lượng beta carotene 2005

2009: chuyển vào các giống lúa bản địn

2014 phải đổi hướng, do gen beta caroten làm giảm năng

suất lúa

Trung Quốc phê duyệt dự án cây trồng và vật nuôi biến đổi gen năm 2005, với kinh phí 2 tỷ đô la mỹ. Đây là dự án lớn nhất trong

nông nghiệp của TQ (xem dưới nguyên bản báo cáo của đai diện TQ)

• 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》确定的未来15年力争取得突破的16个重大科技专项之一

• GM plant and animal is One of the 16 mega projects in the next 15 years (2006-2020)

• 农业领域唯一一个重大科技专项，显示中国政府已经把现代生物技术，作为未来解决中国粮食安全的重要途径之一

• The only mega project in agriculture, using molecular biology to solve problems related to food safety

• 中央财政拨款以及地方财政和社会投资配套金额，均为120亿元人民币

• Central and provincial governments will each provide USD 2 billion

• 主要研究对象包括水稻、小麦、玉米、棉花等主要农作物，以及猪、牛、羊等主要牲畜

• Research targets are crops like rice/wheat/corn and cotton, as well as animal species like pig, cattle and sheep

• 抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种，提高农业转基因生物研究和产业化整体水平，为中国农业可持续发展提供强有力的科技支撑

• To create new GM varieties of crops and animals resistant to diseases, tolerant to stresses, better quality and higher yield for sustainable development

Source: CaiFu 2007

Đề xuất tổ chức nghiên cứu, phát triển

CTBĐG

1. Tập trung cao độ sức người và nguồn tài chính.

Tập trung vào một vài loại cây trồng chính.

2. Cơ chế tài chính, cơ chế tổ chức đặc thù.

3. Trước hết phải có nguồn gen tốt

4. Vấn đề bản quyền.

5. Năm 2014 các gen đăng ký bản quyền đầu tiên 1994

sẽ hết hạn. Cơ hội cho Việt Nam?

6. Chuyển giao công nghệ: kháng sâu,

kháng thuốc diệt cỏ.

Tìm kiếm phân

lập gene, thiết

kế vector

chuyển gen

Đánh giá gen trên

cây mô hình

Tối ưu hóa cấu

trúc gen

Đánh gia gen trên

cây trồng quan

tâm. Khẳng định

đặc tính quan tâm

của gen

Tạo, chọn lọc và phát

triển sự kiện biến đổi

gen cho mục đích

thương mại

Đánh giá tính ổn định

của gen chuyển, nhân

giống và thử nghiệm

diện rộng

Đánh giá an toàn và khảo

nghiệm đồng ruộng

sự kiện biến đổi gen

Đăng ký và các vấn đề

pháp lý

Đề xuất mô hình nghiên cứu và phát triển cây trồng

biến đổi gen

I II III IV

V VI VII

1) Các nhóm hoạt động liên thông, liên tục có tổng chỉ huy và cơ

chế tài chính đặc thù.

2) Được đầu tư đủ. Tổng chỉ huy có quyền quyết định về tài chính