Năm 2015, Nhóm nghiên cứu do Lê Đức Minh – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đứng đầu đã thành công trong việc Nghiên cứu tiến hóa và bảo tồn của các loài Mang (Cervidae Muntiacinae) ở Việt Nam bằng phương pháp sinh học phân tử. Thành công của nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong phân loại học của nhóm Mang, một nhóm động vật quý hiếm, cũng như trong việc xây dựng kế hoạch bảo tồn nhóm động vật đang bị đe dọa tuyệt chủng. Các kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí ISI và một số tạp chí chuyên ngành uy tín của Việt Nam.

 

Mục tiêu của nghiên cứu là nhằm nghiên cứu tổng thể mức độ đa dạng của nhóm Mang ở Việt Nam sử dụng các phương pháp thu mẫu không trực tiếp. Các mẫu đã được thu từ phân và mẫu khô của thợ săn tại vùng điều tra và từ những mẫu hiện nằm trong các bảo tàng để nhằm xác định mức độ đa dạng về gen và biến động về số lượng của những loài này từ trước đến nay. Số liệu thu được từ các mẫu này cũng được sử dụng để phân tích và đánh giá phân bố, cấu trúc gen trong quần thể, số lượng và mức độ đa dạng và kiểu hình thành loài. Ngoài ra, mục đích chính của nghiên cứu là nhằm xác định những loài ẩn sinh bằng cách so sánh số liệu về gen của những mẫu thu được từ nhiều địa điểm khác nhau, kiểu hình thành loài, và sự biến động về số lượng theo thời gian. Đồng thời, số liệu thu được dùng để kiểm chứng một số giả thuyết liên quan đến kiểu phân bố của nhóm này. Cụ thể là ở mức độ địa phương, mẫu của những loài có phân bố rộng đã được thu thập từ nhiều vùng địa lý khác nhau và so sánh về mặt gen sử dụng công cụ cây phát sinh loài để xác định sự khác biệt di truyền giữa các quần thể này. Ở mức độ vùng, các loài của giống này đã được so sánh bằng cây phát sinh loài để xác định mối quan hệ về mặt tiến hóa. Những mối quan hệ này sau đó được sử dụng để tìm ra lịch sử về mặt địa sinh học và xem nó liên quan gì với mô hình thay đổi khí hậu. các kết quả nghiên cứu này cũng xác định vùng đặc hữu của nhóm này. 

Nghiên cứu này cũng đã phát triển được một số phương pháp về chiết tách và nhân dòng các mẫu có chất lượng ADN thấp và các phương pháp xây dựng quy trình xây dựng cây phát sinh loài phục vụ nghiên cứu tiến hóa phân tử.

Nhóm nghiên cứu tiến hành điều tra trên toàn bộ vùng phân bố của Mang từ tỉnh Điện Biện đến Kon Tum. Tập trung chủ yếu vào khu bảo tồn hiện có và đang được kiến nghị và tập trung vào môi trường sống ưa thích của chúng ở các khu rừng có độ cao tương đối lớn. Thu được hơn 200 mẫu từ các vùng phân bổ này. Các mẫu được thu và giữ khô bằng hạt silica hoặc ngâm trong cồn để phục vụ chiết tác ADN. Để lập được bản đồ vùng phân bổ, mỗi mẫu được gắn mã số riêng và tọa độ địa lý được ghi lại bằng máy GPS. Các mẫu khác được thu từ mẫu khô của thợ săn trong vùng phân bổ hoặc ở các bảo tàng.

 

Bằng cách sử dụng bộ phân tách Qiamp DNA Stool Kit của Qiagen, nhóm tiến hành tách ADN từ các mẫu phân thu được. Do lượng ADN trong mẫu thấp nên họ đã sử dụng hỗn hợp đa dụng HotStarTaq, đây là Taq đặc trưng và chuyên dụng dùng cho các mẫu có lượng ADN thấp.

 

Các mẫu thu được từ thợ săn và lấy từ bảo tàng được phân tách bằng bộ DNeasy Kit thông thường của Qiagen hoặc bộ Qiamp DNA Micro Kit trong trường hợp lượng ADN còn lại thấp. Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu sử dụng 3 loại Gen khác nhau, trong đó có 2 Gen ti thể (NADH dehydrogenase 4 (ND4) – 700 nucleotid, cytb-1.140 nucleotid) và 1 Gen nhân (G-fibrinogen-590 nucleotid). Tất cả các cặp mồi được thiết kế (ND4) hoặc được lấy tìe Egan (2000). Các mẫu đã chiết tách được tổng hợp nhân bản và đọc trình tự. Quá trình này được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Di truyền – Đại học Khoa học Tự nhiên. Nhóm đã thay thế gen 16S và 12S bằng ND4 vì gen này có mức độ đột biến cao hơn.

 

Các chuỗi ADN sau khi đọc trình tự được sắp xếp lại bằng phần mềm ClustalX. Kết quả thu được dùng phương pháp phân tích maxium parsimony (MP) và phương pháp Bayes để phân tích. Chỉ số bootstrap được đánh giá dựa trên 1000 lần phân tích lặp lại có sử dụng lặp lại 100 lần có thêm taxon ngẫu nhiên. Việc tính khoảng cách di truyền giữa các mẫu được thực hiện trên phần mềm PAUP.

Nghiên cứu đã đạt được một số kết quả khả quan. Các phương pháp phân tích số liệu được phát triển thông qua nghiên cứu này có tính ứng dụng rộng rãi và đã được sử dụng thành công trong các nghiên cứu tương tự với nhiều loại đối tượng nghiên cứu khác nhau. Cây phát sinh loài có độ chính xác cao, đạt tiêu chuẩn đặt ra bởi các tạp chí hàng đầu trong lĩnh vực. Cây phát sinh loài giúp cho việc phát triển các giả thiết tiến hóa như mối tương quan giữa những thay đổi về điều kiện khí hậu và môi trường trong quá khứ tới tốc độ phát sinh loài, sự hình thành vùng địa sinh học trong suốt chiều dài lịch sử của nhóm loài, tương tác giữa hoạt động địa chất tới quá trình phân tách di truyền của các quần thể. Phương pháp này còn có thể sử dụng rộng rãi trong việc phát hiện loài mới bằng phương pháp sinh học phân tử. Trong tương lai, phương pháp này hứa hẹn sẽ có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu tại Việt Nam, giúp cho việc nghiên cứu tiến hóa phân tử của nhiều nhóm loài, cũng như giúp cho việc mô tả loài mới đặc biệt ở những nhóm loài còn ít được nghiên cứu. Từ cây phát sinh loài, nhóm nghiên cứu xác nhận Việt Nam có thêm một loài mang mới, đó là loài mang Roosevelt, mà loài này trước đây được ghi nhận tại Lào. Ngoài ra, cây phát sinh loài cũng cho thấy nhiều loài mang ở nước ta có tính đa dạng di truyền cao đặc biệt là loài mang vó vàng (Muntiacus muntjak) và mang lớn (Muntiacus vuquangensis). Loài Mang Pù Hoạt có thể không phải là một loài có hiệu lực và là loài đồng vật (synonym) với loài mang Roosevelt. Thành công trong việc xây dựng phương pháp chiết tách và nhân dòng ADN từ các mẫu có chất lượng thấp thực sự hữu dụng cho việc điều tra các loại khó tiếp cận. Bằng phương pháp này, nhóm đã thu được số liệu từ các loài mang và rùa mai mềm Thượng Hải. Kết quả nghiên cứu đã góp phần nâng cao hiệu quả thực thi pháp luật đối với việc buôn bán trái phép các loài quý hiếm thông qua việc xây dựng cơ sở dữ liệu sinh học phân tử của các loài này. Cơ sở dữ liệu này sẽ giúp xác định và nhận dạng chính xác các mẫu vật và các sản phẩm từ các loài quý hiếm đang bị buôn bán. Phương pháp chiết tách và nhân dòng đạt hiệu quả cao, có thể khắc phục những khó khăn trong việc đọc trình tự ADN từ những mẫu vật và những sản phẩm.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu Đề tài Nghiên cứu tiến hóa và bảo tồn của các loài Mang (Cervidae: Muntiacinae) ở Việt Nam bằng phương pháp sinh học phân tử tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia. Mã đề tài: 106.15-2010.30.

 

Nguồn:  P.T.T (NASATI, 2015)

 

“Xây dựng mô hình ứng dụng công nghệ sinh học sản xuất chế phẩm nấm có ích Metarhizium (BIOFUN 1) trừ rầy nâu hại lúa và Beauveria (BIOFUN 2) trừ sâu hại rau họ hoa thập tự tại Hải Phòng” là dự án ứng dụng được Chi cục Bảo vệ Thực vật (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hải Phòng) triển khai thành công từ tháng 12/2014 đến tháng 2/2016, trên cơ sở tiếp nhận quy trình công nghệ sản xuất 02 loại chế phẩm nấm có ích BIOFUN 1 và BIOFUN 2 từ Viện Bảo vệ Thực vật. Dự án được Hội đồng Khoa học và Công nghệ (KH&CN) cấp thành phố đánh giá xếp loại xuất sắc chiều 28/4/2016 tại Sở KH&CN thành phố Hải Phòng.

 

 

Sản xuất chế phẩm nấm có ích BIOFUN 1 trừ rầy nâu hại lúa

Dự án đã đào tạo được 04 cán bộ kỹ thuật thuộc Chi cục Bảo vệ Thực vật phục vụ trực tiếp mô hình và 15 cán bộ kỹ thuật của Chi cục nắm được quy trình công nghệ sinh học sản xuất và sử dụng chế phẩm nấm có ích BIOFUN 1 trừ rầy nâu hại lúa và BIOFUN 2 trừ sâu hại rau họ hoa thập tự. 

 

Với việc tiếp nhận và áp dụng 05 quy trình kỹ thuật để sản xuất chế phẩm trong khoảng thời gian từ 20-28 ngày (kỹ thuật nhân sinh khối nguồn nấm sơ cấp có ích BIOFUN 1 và BIOFUN 2 (giống cấp 1); kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm sơ cấp nấm có ích BIOFUN 1 và BIOFUN 2 (giống cấp 2); kỹ thuật nhân sinh khối trên giá thể sản phẩm; kỹ thuật sấy chế phẩm và kỹ thuật kiểm nghiệm, đóng gói và bảo quản chế phẩm), dự án đã sản xuất thử nghiệm được 1.000 kg chế phẩm nấm BIOFUN 1 và BIOFUN 2, trong đó có 850 kg đạt tiêu chuẩn. Chế phẩm đạt tiêu chuẩn có mật độ bào từ đạt 2,97 – 3,26 x 109 trong 01 gram chế phẩm. Công suất sản xuất chế phẩm đạt 5 tấn/năm. Giá thành sản xuất chế phẩm nấm có ích tại Chi cục Bảo vệ Thực vật Hải Phòng là 89.585 đồng/kg, thấp hơn khoảng 20.000đ/kg so với giá bán tại Viện Bảo vệ thực vật.

 

Sau khi sản xuất thử nghiệm thành công 02 loại chế phẩm nấm có ích, dự án triển khai thực nghiệm tại 02 địa điểm: Chế phẩm BIOFUN 1 trừ rầy nâu hại lúa vụ Xuân 2015 thực hiện tại thôn Lai Thị, xã Tân Dân, huyện An Lão, diện tích 10 ha; Chế phẩm BIOFUN 2 trừ sâu hại rau họ hoa thập tự thực hiện tại xã An Hòa, huyện An Dương, diện tích 5ha. Kết quả thực nghiệm cho thấy, sử dụng chế phẩm BIOFUN 1 cho hiệu quả trừ rầy nâu hại lúa đạt 85% sau 14 ngày phun chế phẩm. So với ruộng của nông dân (ngoài vùng dự án), mật độ rầy nâu trong vùng dự án tại các thời kỳ sinh trưởng của lúa thấp hơn đáng kể, đặc biệt từ giai đoạn làm đòng đến khi chín và thu hoạch (giai đoạn làm đòng, có thời điểm, mật độ rầy nâu tại ruộng của nông dân là 1.567,5 con/m2, ruộng trong vùng dự án là 102 con/m2; giai đoạn chín – thu hoạch, mật độ rầy nâu tại ruộng của nông dân là 328,6 con/m2, ruộng trong vùng dự án là 41,2 con/m2). Thử nghiệm chế phẩm nấm có ích BIOFUN 2 trừ sâu hại rau họ hoa thập tự cho hiệu quả trừ sâu hại đạt từ 62,8 – 80,6% sau 7 – 10 ngày phun chế phẩm, tùy thuộc vào áp lực sâu trên đồng ruộng và đối tượng sâu hại. Sử dụng chế phẩm sin học trừ rầy nâu hại lúa và trừ sâu hại rau họ hoa thập tự trong vùng dự án cho hiệu quả kinh tế cao hơn ruộng của nông dân ngoài vùng dự án (sử dụng thuốc hóa học phòng trừ sâu bệnh) từ 827.700 – 977.800 đồng/ha.

 

Theo đánh giá của Hội đồng KH&CN, dự án cần được nhân rộng bởi những hiệu quả thiết thực về mặt kinh tế, xã hội và môi trường.

 

Nguồn:  Sở KH&CN thành phố Hải Phòng

Các nhà khoa học Mỹ phát hiện cách thức sử dụng ánh sáng Mặt Trời để tổng hợp amoniac, thành phần quan trọng trong việc sản xuất phân bón.

 

 

Phân bón đóng vai trò quan trọng giúp tăng năng suất cây trồng. Ảnh: WordPress.

 

Theo UPI, hiện nay có hai cách chính để tổng hợp amoniac (NH3) từ khí nitơ (N2). Đầu tiên là biện pháp sinh học, vi khuẩn có trong nốt sần của rễ cây họ đậu và một số loài cây khác sử dụng protein nitrogenase biến đổi nitơ thành amoniac. Cách thứ hai dựa trên quy trình công nghiệp Haber – Bosch, gồm nhiều phản ứng hóa học ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.

 

Các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ hợp tác với Đại học Colorado, tìm ra quy trình tổng hợp mới, khai thác tiềm năng sinh hóa của nitrogenase trên quy mô sản xuất công nghiệp.

 

Nhóm nghiên cứu kết hợp nitrogenase với tinh thể nano của hợp chất cadmium sulfide (CdS). Năng lượng ánh sáng Mặt Trời kích thích các electron trong tinh thể nano, tạo ra sự chuyển đổi nitơ thành amoniac. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science hôm 22/4.

 

"Bí quyết nằm ở chỗ kết hợp các tinh thể nano bán dẫn có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng Mặt Trời với nitrogenase, chất xúc tác tự nhiên giúp chuyển đổi nitơ thành amoniac", Gordana Dukovic, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

 

Hiện nay, sản xuất phân bón là một quy trình tốn nhiều năng lượng, chủ yếu dựa vào nguồn nhiên liệu hóa thạch. Công nghệ mới mang đến hy vọng sản xuất phân bón theo cách bền vững hơn.

 

"Sử dụng ánh sáng Mặt Trời để thực hiện những phản ứng hóa học xúc tác khó mở ra tiềm năng chế tạo các hóa chất mới và sản xuất nhiên liệu hiệu quả hơn", Katherine Brown, nhà nghiên cứu tại NREL, chia sẻ.

 

Theo Vnexpress