Cây trồng biến đổi gen
Tuy nhiên, khi nói đến GMO người ta thường đề cập đến các cơ chế sinh vật mang các gen của một loài khác để tạo ra một dạng chưa hề tồn tại trong tự nhiên. Nhiều câu hỏi đặt ra khi ứng dụng công nghệ này như: Chuyển nạp gen vào cây trồng nhằm mục đích gì? Chuyển gen gì? Khi nào và thực hiện như thế nào?... Các phương pháp công nghệ sinh học chỉ được lựa chọn khi mà các đặc tính mong muốn không có sẵn trong nguồn vật liệu và không đạt được bằng phương pháp truyền thống. Do đó, chuyển các gen lạ vào cây trồng không có nghĩa là thay đổi toàn bộ cơ sở di truyền mà chỉ nhằm cải tiến một hoặc một vài đặc điểm mong muốn nào đó và có lợi.
Cây trồng GMO được bắt đầu thực hiện năm 1982. Hiện nay công nghệ chuyển nạp gen trên cây trồng đang được thực hiện ở nhiều nước phát triển như Mỹ, Anh, Nhật, Úc trên nhiều loại cây khác nhau như: Đậu Nành, Bắp, Khoai Tây, Cà chua, Bông vải… với các loại gen khác nhau. Các nước đang phát triển chú trọng công nghệ này là Trung Quốc, Ấn Độ. Trong các nước ASEAN, giống cây biến đổi gen đã được phép thử nghiệm ở Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philippines; trong đó gần đây nhất Thái Lan biểu hiện xu thế muốn đưa cây trồng biến đổi gen vào sản xuất sớm, Philippine hiện được xếp hạng 14 các quốc gia trồng cây biotech/cây trồng công nghệ sinh học (cây trồng chuyển gen) trên thế giới vào năm 2008. Trung Quốc là nước có tập quán canh tác gần gũi với Việt Nam cũng đang có chuyển biến tích cực trong chuyển đổi gen ở thực vật.
Đối với Việt Nam , các thành tựu trong lĩnh vực này còn khiêm tốn so với trong khu vực và thế giới. Gần đây nhất, Việt Nam thành công trong chuyển nạp gen giầu vitamin A vào các giống indica.
Theo báo cáo số 39 của ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications: Cơ quan dịch vụ quốc tế về khuyến khích ứng dụng công nghệ sinh học Nông nghiệp - http://www.isaaa.org) số nước trồng cây trồng công nghệ sinh học đã lên tới con số 25 - một mốc lịch sử - một làn sóng mới về việc đưa cây trồng sinh học vào canh tác, góp phần vào sự tăng trưởng rộng khắp toàn cầu. Đặc biệt, trong số 25 nước trồng cây công nghệ sinh học, có 15 nước là các nước đang phát triển so với 10 nước là các nước công nghiệp; khoảng 8 nước có diện tích trồng cây chuyển gen nhiều là: Mỹ 62,5 triệu ha, Argentina 21.0, Brazil 15.8, Ấn Độ 7.6, Canada 7.6, Trung Quốc 3.8, Paraguay 2.7 và Nam Phi 1.8 triệu ha. Năm 2008, số nông dân canh tác cây trồng sinh học trên toàn cầu tăng thêm 1,3 triệu người, đạt 13,3 triệu nông dân trên tổng số 25 nước, đặc biệt trong đó 90% hay 12,3 triệu nông dân là các hộ nông dân nhỏ và nghèo ở các nước đang phát triển.
Sản phẩm biến đổi gen hiện đang đem lại những lợi nhuận kinh tế đáng kể. Cây trồng công nghệ sinh học đã nâng cao thu nhập và cải thiện chất lượng cuộc sống của các hộ nông dân nhỏ, nghèo và gia đình của họ, góp phần giảm đói nghèo. Những nghiên cứu này đã được nêu ra trong các trường hợp nghiên cứu cụ thể tại các nước Ấn Độ, Trung Quốc, Nam Phi và Philippines trong Bản báo cáo tóm tắt số 39 của ISAAA. Đáng chú ý năm 2008 tất cả bảy nước EU hiện đang trồng giống ngô Bt ( Bacillus thuringinensis) đã tăng diện tích trồng, tăng 21%, với diện tích canh tác vượt mức 107.000 ha.
Có 4 loại cây trồng biến đổi gen được thương mại hóa mạnh nhất. Đó là:
Đậu Nành kháng thuốc trừ cỏ
Bắp kháng thuốc trừ cỏ và kháng sâu
Bông kháng thuốc trừ cỏ và kháng sâu
Cải Dầu kháng thuốc trừ cỏ
Ngoài 4 cây trồng biến đổi gen chính đã được thương mại hóa rộng rãi nói trên, còn có hàng loạt các cây trồng biến đổi gen khác như: Khoai Tây, Cà Chua, Bí Đỏ, Đu Đủ, Thuốc Lá, Lúa,… chứa các gen biến nạp khác như: kháng nấm, kháng virus, chín chậm,… mới hoặc sắp được thương mại hóa hoặc vẫn còn trong phạm vi thử nghiệm.
Ứng dụng công nghệ sinh học trong việc chuyển gen vào cây trồng có thể nói đã tạo ra cuộc cách mạng trong nông nghiệp, như việc chuyển các gen:
Gen kháng các tác nhân sinh học (gen kháng sâu bệnh hại, gen kháng thuốc trừ cỏ, kháng nấm, kháng virus,…);
- Gen chống chịu tác nhân phi sinh học (chống chịu ngập ứng, hạn, lạnh, nóng và chống chịu mặn);
- Gen kiểm soát quá trình chín quả, kìm hãm quá trình tổng hợp etylen;
- Gen cải thiện giá trị dinh dưỡng của sản phẩm (khả năng sinh sống tổng hợp vitamin A);…
Ứng dụng công nghệ sinh học ngày càng phát hiện ra nhiều gen mới như:
- Cây lúa biến đổi gen thể hiện protein chống bệnh cao huyết áp. Các nhà khoa học thuộc Đại học Tokyo, Nhật Bản đã phát triển thành công cây lúa biến đổi gen tích tụ cao hàm lượng nicotianamine (NA), một chất ức chế hữu hiệu đối với chức năng của enzyme ACE (Enzyme chủ lực trong sự kiện cao huyết áp). Công trình này được công bố trên tạp chí Plant Biotechnology;
- Cây trồng biến đổi gen là nguồn nhiên liệu mới làm thuốc chống ung thư. Mới đây một nhóm nghiên cứu thuộc Massa-chusetts Institute of Technology (MIT) đã phát triển thành công cây sản sinh được các hợp chất mới được dùng làm dược phẩm trị bệnh ung thư hoặc những bệnh hiểm nghèo khác;
- Cây trồng gen biến đổi gen cũng có thể mang lại một phương pháp khử bỏ các chất ô nhiễm môi trường một cách nhanh và ít tốn kém…
Tuy vậy, việc sử dụng các giống cây trồng biến đổi gen trong sản xuất trên diện rộng vẫn còn gây ra nhiều bàn cãi; các chuyên gia, các nhà khoa học còn rất nhiều ý kiến khác biệt về vấn đề an toàn của các sinh vật chuyển gen cũng như thực phẩm biến đổi gen. Tuy nhiên, cây trồng biến đổi gen đã phát triển với tốc độ khá nhanh trong các năm qua. Theo Cơ quan Dịch vụ quốc tế về khuyến khích ứng dụng công nghệ sinh học Nông nghiệp (ISAAA) thì các tổ chức khoa học và phát triển quốc tế, các tổ chức xã hội và người dân tại các nước phát triển và đang phát triển đã và đang được hưởng lợi đáng kể từ ngành công nghiệp sinh học. Ngành công nghệ này đang có đóng góp to lớn về mặt nhân đạo cho quá trình xóa đói giảm nghèo, cải thiện dinh dưỡng cho các nước Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh. Dự tính đến năm 2010, diện tích cây trồng biến đổi gen trên thế giới sẽ tăng lên đến 150 triệu ha, với khoảng 15 triệu người trồng tại 30 nước trên thế giới.
Công nghệ sinh học đang phát triển với tốc độ rất nhanh và đã đem lại những ứng dụng thực tiễn trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống nhất là trong y học, trồng trọt và chăn nuôi. Tuy nhiên, so với các ngành khác thì ứng dụng công nghệ sinh học trong trồng trọt và đặc biệt là trong lĩnh vực chuyển gen vào cây trồng thì còn rất khiêm tốn.
Ở Việt Nam, tuy công nghệ gen thực vật đã được đề cập đến trong chương trình công nghệ sinh học quốc gia do dự đoán công nghệ này sẽ có những ảnh hưởng rất to lớn đến sản xuất nông nghiệ nước nhà trong thế kỷ 21, nhưng đến nay các nghiên cứu về công nghệ gen thực vật vẫn còn ít so với thế giới và khu vực.
