Cây trồng biến đổi gen
Phương pháp > Các loại công nghệ gen

Tìm hiểu một số công nghệ gen hiện nay:
1. Transgenic (chuyển gen giữa hai loài hoàn toàn khác nhau) là quá trình chuyển một đoạn DNA ngoại lai bằng các kỹ thuật khác nhau vào cây trồng. Các gen được đưa vào có thể đến từ các loài trong cùng giới (cây với cây) hoặc giữa các giới với nhau (ví dụ, vi khuẩn với cây trồng). Trong nhiều trường hợp DNA chèn vào phải được điều chỉnh đôi chút để biểu hiện chính xác và hiệu quả trong sinh vật chủ. Các gen được đưa vào có thể đến từ các loài trong cùng giới (cây với cây) hoặc giữa các giới với nhau (ví dụ, vi khuẩn với cây trồng). Trong nhiều trường hợp DNA chèn vào phải được điều chỉnh đôi chút để biểu hiện chính xác và hiệu quả trong sinh vật chủ. Trong phòng thí nghiệm, thực vật chuyển gen đã được biến đổi để tăng khả năng quang hợp (hiện nay là khoảng 2% ở hầu hết các cây trồng tới tiềm năng khoảng 9-10% về mặt lý thuyết). Điều này có thể thực hiện được thông qua việc chuyển hóa enzyme rubisco (tức chuyển cây C3 thành cây C4) bằng cách đặt các rubisco trong một carboxysome, thêm các ống bơm CO2 vào thành tế bào, từ đó thay đổi hình dáng/kích thước lá. Cây trồng cũng đã được nghiên cứu trong lĩnh vực phát quang sinh học mà trong tương lai có thể là một sự thay thế bền vững cho việc chiếu sáng bằng điện.
Cây trồng chuyển gen được dùng để tạo ra các protein như là Cry Toxin trong trực khuẩn Gram dương có tác dụng giết chết côn trùng, gen kháng thuốc diệt cỏ và kháng nguyên cho tiêm phòng. Cà rốt biến đổi gen đã được sử dụng để sản xuất thuốc Taliglucerase alfa điều trị bệnh Gaucher.
2. Cisgenic (chuyển gen trong cùng một loài) là quá trình chuyển gen từ cùng một loài hoặc từ một loài hoặc một loài gần giống tại nơi sinh sản thực vật thông thường xảy ra. Một số nhà lai tạo và các nhà khoa học cho rằng phương pháp sửa đổi gen cisgenic là hữu ích cho các cây khó lai giống bằng các phương pháp thông thường (như khoai tây) và các cây trong thể loại cisgenic không cần phải có sự giảm siats theo quy định như chuyển gen khác loài
Trong phòng thí nghiệm, thực vật chuyển gen đã được biến đổi để tăng khả năng quang hợp (hiện nay là khoảng 2% ở hầu hết các cây trồng tới tiềm năng khoảng 9-10% về mặt lý thuyết). Điều này có thể thực hiện được thông qua việc chuyển hóa enzyme rubisco (tức chuyển cây C3 thành cây C4) bằng cách đặt các rubisco trong một carboxysome, thêm các ống bơm CO2 vào thành tế bào, từ đó thay đổi hình dáng/kích thước lá. Cây trồng cũng đã được nghiên cứu trong lĩnh vực phát quang sinh học mà trong tương lai có thể là một sự thay thế bền vững cho việc chiếu sáng bằng điện.
3. Subgenic (Thế hệ con): thực vật biến đổi gen cũng có thể được phát triển bằng cách sử dụng loại bỏ gen hoặc loại bỏ gen để thay đổi cấy trúc di truyền của cây mà không kết hợp gen từ các cây khác. Năm 2014, nhà nghiên cứu Trung Quốc Gao Caixia đã nộp bằng sáng chế về việc tạo ra một chủng lúa mì có khả năng kháng bệnh phấn trắng. Chủng này thiếu các gen mã hoá các protein ức chế sự phòng vệ chống lại nấm mốc. Các nhà nghiên cứu đã xoá cả ba bản sao gen khỏi bộ gen hexaploid của lúa mì. Gao đã sử dụng các công cụ chỉnh sửa gen TELENs và CRISPR mà không cần thêm hay thay đổi bất kì gen nào khác.
Tuy nhiên các cây chuyển gen khác cũng đang được điều chỉnh để khắc phục ni tơ bao quanh thân cây. Cây chuyển gen đồng loài dùng gen trong cùng loài hoặc những loài có họ hàng gần, tương tự như phương pháp nhân giống thông thường. Một số nhà nhân giống và các nhà khoa học cho rằng biến đổi gen đồng loài sẽ rất hữu ích cho các cây trồng khó lai tạo bằng phương pháp thông thường (như khoai tây). Họ cũng nhận định rằng cây trồng chuyển gen đồng loài không nên đòi hỏi cùng một mức độ quy định pháp luật như các sinh vật biến đổi gen khác.
4. Multi trait integration (Tích hợp đa tính trạng): tích hợp nhiều tính trạng vào một loài cây trồng mới