(Trang 5)
| Sau khi học xong bài này, em sẽ: • Trình bày được khái niệm, vai trò và một số thành tựu của công nghệ sinh học trong lâm nghiệp. • Đánh giá được triển vọng của công nghệ sinh học trong lâm nghiệp. • Có ý thức về an toàn lao động và đạo đức nghề nghiệp. |
|
Công nghệ sinh học là gì? Nó có vai trò như thế nào đối với chọn, tạo và nhân giống cây lâm nghiệp (Hình 1.1) nói riêng và với lâm nghiệp nói chung? |
Hình 1.1. Cây keo được nhân giống bằng nuôi cấy mô |
I - KHÁI NIỆM, VAI TRÒ VÀ THÀNH TỰU CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG LÂM NGHIỆP
1. Khái niệm
Công nghệ sinh học trong lâm nghiệp được hiểu là việc ứng dụng công nghệ sinh học vào lĩnh vực lâm nghiệp nhằm tạo ra các giống cây lâm nghiệp mới, nâng cao hiệu quả của sản xuất lâm nghiệp, nâng cao khả năng bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng, hướng đến phát triển lâm nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường sinh thái.
Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong lâm nghiệp thường tập trung vào một số hướng chính như chọn, tạo giống cây lâm nghiệp, nhân giống cây lâm nghiệp, phân tích đa dạng di truyền cây lâm nghiệp, bảo tồn và phát triển nguồn gen động vật, thực vật hoang dã, quý hiếm, sản xuất các chế phẩm vi sinh phục vụ phát triển lâm nghiệp bền vững.
2. Vai trò và thành tựu trong chọn, tạo giống cây lâm nghiệp
Công nghệ sinh học đặc biệt là công nghệ gene và công nghệ tế bào đã tạo ra bước đột phá trong công tác chọn, tạo giống cây trồng nói chung và cây lâm nghiệp nói riêng. Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học đã rút ngắn được thời gian chọn, tạo giống, đồng thời tạo ra giống mới có nhiều ưu điểm vượt trội về năng suất, chất lượng và khả năng chịu mà phương pháp chọn, tạo giống truyền thống không thể đạt được.
(Trang 6)
Một số thành tựu đạt được trong lĩnh vực này như giống keo lai X101, X102, X201, X205 (Hình 1.2a) sinh trưởng nhanh, thân thẳng, cành nhánh nhỏ, có khả năng chống chịu sâu, bệnh, chất lượng gỗ tốt; giống bạch đàn kháng bệnh đốm lá (Hình 1.2b) tạo ra nhờ ứng dụng chỉ thị phân tử; giống xoan ta chuyển gene GA20, GA21 (Hình 1.2c) có khả năng sinh trưởng vượt trội so với giống không chuyển gene; các dòng bạch đàn chuyển gene (UU28, UU78 và UU89) sinh trưởng nhanh, có cơ sở dài.
|
a) Giống keo lai X101 |
b) Giống bạch đàn kháng bệnh đốm lá |
c) Giống xoan ta chuyển gen |
Hình 1.2. Một số giống cây lâm nghiệp được tạo ra nhờ ứng dụng công nghệ sinh học
|
Khám phá Vì sao ứng dụng công nghệ sinh học lại giúp rút ngắn được thời gian chọn, tạo giống, đồng thời tạo ra giống mới có nhiều ưu điểm vượt trội về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu? |
Kết nối năng lực Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thêm về thành tựu của công nghệ sinh học trong chọn, tạo giống cây lâm nghiệp. |
3. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong nhân giống cây lâm nghiệp
Công nghệ sinh học mà đặc biệt là công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong nhân giống cây lâm nghiệp. Nuôi cấy mô tế bào giúp nhân nhanh và tạo ra cây giống khoẻ mạnh, đồng đều, sạch bệnh phục vụ cho trồng rừng, đặc biệt là các chương trình trồng rừng quy mô lớn. Một số giống cây lâm nghiệp quan trọng như keo, bạch đàn, vú hương, trà hoa vàng, gió bản, sâm Ngọc Linh,... đã được nhân giống thành công bằng công nghệ nuôi cấy mô tế bào (Hình 1.3).
|
a) Cây keo được nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào |
b) Cây bạch đàn được nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào |
Hình 1.3. Một số giống cây lâm nghiệp được nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào
(Trang 7)
|
Khám phá Vì sao nuôi cấy mô tế bào lại có vai trò tạo ra cây giống khoẻ mạnh, đồng đều và sạch bệnh? |
Kết nối năng lực Sử dụng internet, sách, báo,... tìm hiểu thêm về thành tựu của công nghệ sinh học trong nhân giống cây lâm nghiệp. |
4. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón
Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học đã tạo ra các loại chế phẩm vi sinh phân huỷ hồi, ổn định và nâng cao độ phì của đất trồng góp phần tăng khả năng giữ nước ở vùng đất trồng cây lâm nghiệp, phân giải chất hữu cơ để giảm nguy cơ cháy rừng. Một số thành tựu nổi bật như chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp dùng cho thông (MF1) và cây bạch đàn (MF2).
|
Kết nối năng lực Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thêm về vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón. |
5. Vai trò và thành tựu của việc ứng dụng mã vạch DNA trong lâm nghiệp
Mã vạch DNA là một đoạn trình tự DNA ngắn, đặc trưng có trong bộ gene của các loài sinh vật, được sử dụng để nhận biết, phân biệt chúng với các loài sinh vật khác. Trong lâm nghiệp, mã vạch DNA được ứng dụng để xác định chính xác các loài động vật, thực vật rừng từ khi bộ phận nào của chúng; nhờ đó giúp nâng cao hiệu quả trong quản lí giống cây lâm nghiệp, quản lí lâm sản, phân loại hệ động vật, thực vật rừng, bảo tồn và phát triển các loài động vật, thực vật rừng quý hiếm,... Bên cạnh đó, mã vạch DNA cũng được ứng dụng tại cơ quan hải quan nhằm hỗ trợ việc xác định nguồn gốc của sinh vật sống hoặc các mặt hàng lâm sản xuất nhập khẩu để ngăn chặn sự vận chuyển trái phép các loài động vật, thực vật rừng quý hiếm qua biên giới.
| Một số thành tựu nổi bật của việc ứng dụng mã vạch DNA trong lâm nghiệp như đã xây dựng được mã vạch DNA cho một số loài thực vật rừng quý hiếm (sâm Ngọc Linh, sâm Vũ Diệp, tam thất hoang,...) và một số loài động vật quý hiếm (báo hoa mai, gấu ngựa, gấu chó,...) (Hình 1.4). |
Kết nối năng lực Sử dụng internet, sách, báo,... tìm hiểu thêm về vai trò của mã vạch DNA trong lâm nghiệp. |
|
a) Báo hoa mai |
b) Gấu ngựa |
c) Gấu chó |
Hình 1.4. Một số loài động vật quý hiếm đã được xây dựng mã vạch DNA
II - TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG LÂM NGHIỆP
Hiện tại và trong tương lai, công nghệ sinh học sẽ là nhân tố đóng vai trò then chốt cho việc phát triển lâm nghiệp theo các hướng chủ yếu sau:
(Trang 8)
- Nghiên cứu tạo các giống mới bằng phương pháp đột biến hoặc chuyển gene đối với các loài cây rừng chính (keo, bạch đàn, thông,...) nhằm nâng cao năng suất, chất lượng gỗ, khả năng chống chịu sâu, bệnh hại và các điều kiện bất lợi khác.
- Hoàn thiện quy trình nhân giống quy mô công nghiệp cho các giống cây rừng mới có giá trị kinh tế cao, phục vụ cho nhu cầu sản xuất trong nước và xuất khẩu.
- Nghiên cứu sản xuất quy mô công nghiệp các chế phẩm vi sinh phân giải lân, cố định đạm và phục hồi hệ vi sinh vật, độ phì đất rừng; chế phẩm vi sinh phân huỷ vật liệu hữu cơ sau khai thác rừng, phục vụ phát triển lâm nghiệp bền vững.
- Nghiên cứu xây dựng thư viện mã vạch di truyền của các loài cây quý hiếm, bị đe doạ ở Việt Nam để phục vụ công tác bảo tồn và quản lí tài nguyên rừng.
Kết nối nghề nghiệp
| Kĩ sư lâm nghiệp là những người tốt nghiệp đại học ngành Lâm nghiệp, được trang bị các kiến thức, kĩ năng liên quan đến sinh thái học, lâm sinh, trồng rừng, điều tra, điều chế, bảo vệ, quản lí nguồn tài nguyên rừng,... Kĩ sư lâm nghiệp có khả năng nghiên cứu trồng rừng trên các vùng đất khác nhau; nghiên cứu quản lí tài nguyên rừng; phổ biến các kĩ thuật nông lâm kết hợp; nghiên cứu lâm nghiệp đô thị (trồng, hoàn thiết kĩ thuật trên hệ thống cây xanh,...); nghiên cứu lâm nghiệp xã hội, phát triển dự án lâm nghiệp, khuyến lâm, ứng dụng GIS (hệ thống thông tin địa lí trong lâm nghiệp và quy hoạch),... |
III - MỘT SỐ LƯU Ý VỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ ĐẠO ĐỨC NGHỀ NGHIỆP
Trong nghiên cứu công nghệ sinh học nói chung và công nghệ sinh học trong lâm nghiệp nói riêng, khi tiếp xúc với các hoá chất độc hại, các loại virus, vi khuẩn gây bệnh (đặc biệt là các loại virus lây từ động vật rừng sang người), người lao động phải nghiêm túc thực hiện các quy định về an toàn sinh học, an toàn lao động, vệ sinh phòng thí nghiệm và môi trường thực nghiệm đảm bảo an toàn theo quy định; cần sử dụng quần áo bảo hộ, khẩu trang, găng tay phù hợp trong quá trình làm việc, đặc biệt là khi tiếp xúc trực tiếp với động vật hoang dã, các vi sinh vật có khả năng gây bệnh trong môi trường. Việc sử dụng, thu gom và tiêu huỷ hoá chất thải cần được thực hiện đúng quy định, đảm bảo an toàn cho con người và môi trường.
Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trên động vật, thực vật rừng, đặc biệt là các loài động vật, thực vật hoang dã, quý hiếm cần phải tuân thủ Nghị định về quản lí thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý hiếm và thực thi Công ước quốc tế về buôn bán các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp.
Luyện tập
1. Trình bày vai trò của công nghệ sinh học trong chọn, tạo giống và nhân giống cây lâm nghiệp. Cho ví dụ minh hoạ.
2. Trình bày vai trò của công nghệ sinh học trong công tác bảo tồn, quản lí tài nguyên rừng và phát triển lâm nghiệp bền vững.
Vận dụng
Hãy đề xuất một biện pháp để phát huy vai trò của công nghệ sinh học trong lâm nghiệp.
