Your SlideShare is downloading. ×
0
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Bt Crop
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Bt Crop

1,894

Published on

Published in: Technology, Business
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
1,894
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
60
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. استاد راهنما : دکتر محمد حسن صفر علیزاده ارائه : شهرام آرمیده B.t CROP بسم الله الرحمن الرحیم
  • 2. Population Growth <ul><li>The world's population still grows by c. 80 million people every year. &quot;Developing Countries&quot; account for 99% of this growth. Until 2050, the world's population is likely to increase by another 50% to almost 9 billion people. </li></ul>
  • 3. Forest damage for increase crop
  • 4. Plant protection program <ul><li>Physical control </li></ul><ul><li>Cultural control </li></ul><ul><li>Chemicals control </li></ul><ul><li>Biological Control </li></ul><ul><li>Quarantine </li></ul><ul><li>IPM </li></ul>
  • 5. BIOLOGICAL CONTROL <ul><li>Predators </li></ul>Pathogens Parasites Bacillus thuringiensis
  • 6. Bacillus thuringiensis
  • 7. PROTOXIN TOXIN PROTEAS ENZYMES N-TERMINAL C-TERMINAL
  • 8. Three-dimensional structures of Cry1A, Cry3A, and Cyt2A.
  • 9. <ul><li>دلتا - اندوتوکسین از 3 واحد یا Domine تشکیل شده است : </li></ul><ul><li>1- Domine I که از 7 مارپیچ آلفا (  -helix) تشکیل شده است . </li></ul><ul><li>2- DomineII از 3 صفحه بتای غیرموازی (unparallel  -sheet ) شکیل شده است . </li></ul><ul><li>3- Domine III از 2 صفحه بتا بنام (  -sandwich) تشکیل گردیده است . </li></ul><ul><li>Domine I در ناحیه N-terminal قرار گرفته است از یک مارپیچ مرکزی  -5) ) با خاصیت آبگریزی و شش مارپیچ اطراف آن قرار گرفته است و وظیفه آنها ایجاد سوراخ در BBMV می باشد و با تاثیر روی کانالهای یونی موجب اختلال در تبادل یونها و فلج دستگاه گوارش می گردد . </li></ul><ul><li>Domine ІI از سه صفحه بقای غیر موازی تشکیل شده این ناحیه از دلتا - توکسین در تشکیل مکانهای نفوذ و باند شدن (Receptor) نقش دارد . </li></ul><ul><li>Receptor از جنس گلیکوپروتئین بوده و ملکول Domine II ساختاری شبیه ایمنوگلوبولین را دارد . </li></ul><ul><li>DomineIII که دو صفحه بتا موسوم به  -sandwich) ) تشکیل شده در ناحیه انتهایی C-terminal قرار دارد . عده ای از محققین معتقدند که نقش این ناحیه از دلتا - توکسین حفاظت توکسین از پروتئازهای دستگاه گوارش حشرات می باشد اما برخی از محققین نیز معتقدند که این ناحیه در باند شدن به Receptore ها و همچنین ایجاد کانال در غشاء روده نقش دارند . </li></ul><ul><li>مطالعات به روش کریستالوگرافی اشعه X نشان می دهد که بین Domine I و Domine III پل های نمکی و پیوند هیدروژنی برقرار است . </li></ul>
  • 10. Structural-functional features of d-endotoxin domains. Receptor binding, Ion channel regulation and insect specificity '  ' sandwich of two antiparallel '  ' sheets 501-644 463-609 Domain III 3. Receptor binding and specificity determination Three antiparallel '  ' sheets folded into three loops 291-500 265-461 Domain II 2. Pore formation Seven  helices 58-290 33-252 Domain I 1. Cry3A Cry1Aa Function(s) Secondary structures Amino acid sequence Domain no
  • 11. CADR = Cadherin receptor ALP =Alkaline phosphates CCR =Glyco-conjugate receptor APN =Amino peptidase - N RECEPTORS
  • 12.  
  • 13.  
  • 14.  
  • 15. Screen <ul><li>Yield </li></ul><ul><li>Photosynthesis </li></ul><ul><li>Seed development </li></ul><ul><li>Plant form </li></ul><ul><li>Nutrient utilization </li></ul><ul><li>Harvest ability </li></ul>Target Pest Quality Yield Stress <ul><li>Stress </li></ul><ul><li>Heat tolerance </li></ul><ul><li>Cold tolerance </li></ul><ul><li>Drought tolerance </li></ul><ul><li>Nutrient conversion </li></ul>گیاهان ترانسژنیک GMO گیاهان ترانسژنیک یا تراریخته یا GMO گیاهانی هستند که حاوی ژنوم تولید کننده مواد مختلف پروتئینی می باشد که از ارگانیسم های دیگر به داخل آنها منتقل گردیده است . <ul><li>Pest </li></ul><ul><li>Disease resistance </li></ul><ul><li>Insect resistance </li></ul><ul><li>Quality </li></ul><ul><li>Starch / Carbohydrates </li></ul><ul><li>Lipids / Oils </li></ul><ul><li>Protein </li></ul>
  • 16. TRANSGENIC PLANTS NUTRITIONAL QUALITY BIOTIC STRESS TOLERANCE ABIOTIC STRESS TOLERANCE PHARMACEUTICALS & EDIBLE VACCINE HYBRID DEVELOPMENT FOR HIGHER YIELD ENHANCED SHELF LIFE INDUSTRIAL PRODUCTS
  • 17. The aims of genetic engineering of plants <ul><li>Increased yield </li></ul><ul><li>Pest resistance </li></ul><ul><li>Improved nutritional value </li></ul><ul><li>Improved storage properties </li></ul><ul><li>Increased stress tolerance </li></ul><ul><li>Production of vaccines and antibodies </li></ul><ul><li>Herbicide tolerance </li></ul><ul><li>Decreased amounts of toxins </li></ul><ul><li>Altered flavour </li></ul><ul><li>Production of raw materials </li></ul><ul><li>Optical improvement </li></ul><ul><li>Stored condition </li></ul><ul><li>Increase longevity </li></ul> Bt toxins  Golden rice,  Flavr Savr tomato  Molecular farming  Roundup-tolerant crops
  • 18. 1 - بازدارندههاي پروتئيناز و آميلاز 2 - لكتينها، <ul><li>ژن ( Bt ) از Bacillus thuringiensis ، </li></ul><ul><li>ژن ( ipt ) ايزوپنتيل ترانسفراز از Agrobacterium tumefacines ، </li></ul><ul><li>ژن كلسترول اكسيداز ( co ) از قارچهاي استرپتومايسز Streptomyes </li></ul><ul><li>انتقال ژنوم تولیدکننده VIP از باسیلوسها به گیاهان </li></ul><ul><li>و ژن ( pht ) از Photorhabdus luminescens . </li></ul>ژنهاي مقاوم از گياهان عالي ميتواند به دو گرو تقسيم شود : ژنهاي مقاوم از ميكروارگانيسمها
  • 19. انتقال مواد بازدارنده از عمل آنزیمها (Enzyme inhibitors ) Serin Protease Inhibitors = SPIs Cowpea trypsin inhibitor = CPTi Thiol Protease Inhibitor = TPIs Soybean Trypsin Inhibitors= SBTI () Oryzacystatin – proteinase inhibitor = Oci
  • 20. انتقال ژنوم سنتز کننده لکتین به گیاهان : <ul><li>لکتین در گیاهان توتون از خسارت لاروهای پروانه H . virescence جلوگیری می کند لکتین برای پستانداران سمیت ندارد . گیاه توتون حاوی ژن سنتزکننده لکتین می تواند موجب مقاومت این گیاه به شته Myzus persica گردد . </li></ul><ul><li>سیب زمینی ترانسژن حاوی GNA ( نوعی لکتین ) نیز موجب مقاومت آن به شته M . persica می گردد . </li></ul>انتقال ژنوم سنتزکننده آنزیم ها : انتقال ژنوم سنتز کننده بعضی از آنزیم ها نظیر chitinase ، cholesterol oxidase به گیاهان می تواند از خسارت آنها توسط حشرات جلوگیری نماید به طور مثال chitinase در گیاه توتون موجب مقاومت آنها به لارو بالپولکداران می گردد و آنزیم cholesterol oxidase در پنبه موجب مقاومت آن به Anthonomus grandis میگردد .
  • 21. انتقال ژنوم تولیدکننده VIP از باسیلوسها به گیاهان : <ul><li>توکسینهای Vip یکی از توکسینهای سمی مرحله رویشی تعداد زیادی از باکتریها می باشد که انتقال ژنوم آنها نیز به گیاهان موجب مقاومت گیاهان تراریخته با ژنوم Vip مقاوم به تعدادی از حشرات می گردد بطور مثال Bacillus cereus دارای دو نوع Vip1 و Vip2 می باشد که برای حشرات کشنده است همچنین Vip3 از B. thuringiensis جداگردیده که برای Spodoptera ، Agrotis کشنده می باشد همانند دلتا اندوتوکسین موجب تخریب دستگاه گوارش حشرات می گردد . </li></ul>انتقال ژنوم تولید کننده توکسین از بند پایان شکارگر : انتقال ژنوم تولیدکننده پپتید درعنکبوتها که از نوروتوکسینهای کشنده می باشند به گیاهان موجب کنترل تعداد زیادی از حشرات می گردد .
  • 22. انتقال ژنوم تولید کننده توکسین و دلتا – اندوتوکسین از B.t به گیاهان :
  • 23. Genetically Modified Crops Bacillus thuringiensis e.g. Bt crops a common soil bacterium produces an insecticidal protein long used by organic gardeners B.t gene inserted into crop genomes B.T CROP
  • 24. Bt crop instead Bt <ul><li>1-Drift </li></ul><ul><li>2-Time </li></ul><ul><li>3-Cost </li></ul><ul><li>4-Stablity </li></ul><ul><li>5-Untarged expose </li></ul>
  • 25. <ul><li>B.t crop كه از لحاظ لغوي تركيبي از crop يا Plant و باكتري Bacillus thuringiensis مي باشد و به گياهاني اطلاق ميشود كه ژنوم توليد كننده توكسين باكتري يا دلتا - اندوتوكسين را در بافتهاي خود دارا مي باشد كه اين بافتها مي توانند برگ، ساقه، ميوه و يا تمام قسمتهاي گياه باشند . ژنوم توليد كننده توكسين اصطلاحا &quot; T-DNA ناميده مي شود كه به طور طبيعي در پلاسميد ( plasmid ) باكتري B. thuringiensis يافت مي شود لذا اين گياهان را B. t crop يا گياهان ترانسژن باكتريايي و يا GMO ناميده ميشوند . تعداد گياهان حاوي ژنوم فوق بسيار بالا بوده و روز به روز در حال افزايش مي باشد . از جمله اين گياهان مي توان به B.t tomato, potato , B.t و corn B.t و .... اشاره كرد . </li></ul>
  • 26. Clone the gene Ti plasmid ori Bt gene Bacillus thuringiensis Delta endotoxin crystal Ti genes spore
  • 27. soybean minor Uruguay corn minor France corn minor Germany corn minor Spain soybean, potato minor Romania corn minor Bulgaria cotton minor Mexico cotton 0.4 Australia corn, cotton 0.5 South Africa cotton 1.2 China soybean, corn, canola 7.4 Canada soybean, corn, cotton 24.7 Argentina soybean, corn, cotton, canola 74.8 USA Crops grown Area planted in 2000 (millions of acres) Country Transgenic crop production area by country (source: James, 2000b )
  • 28. 0.3 Virus resistance 7.2 Bt + herbicide tolerance 22.0 Bt insect resistance 69.4 Herbicide tolerance Trait 0.3 Papaya 0.3 Squash 0.3 Potato 8.4 Canola 9.1 Cotton 27.4 Corn 53.4 Soybean Area planted in 1999 (millions of acres) Crop Worldwide production area of transgenic crops and traits (source: Science 286:1663, 1999).
  • 29. Process of Plant Genetic Engineering <ul><li>Step 1: DNA Extraction </li></ul><ul><li>Step 2 : Gene Cloning </li></ul><ul><li>Step 3 : Gene Design </li></ul><ul><li>Step 4 : Transformation </li></ul><ul><li>Step 5 : Backcross Breeding </li></ul>
  • 30. Step 1: DNA Extraction
  • 31. Step 2: Gene Cloning
  • 32. Step 3 : Gene Design
  • 33. Step 4: Transformation
  • 34. روشهای انتقال ژن 1- انتقال ژن بوسیله ناقل : 2- انتقال ژن بطورمستقیم یا بدون ناقل : 1- Agrobacterium tumefaciens Caulimoviruses 2- Viruses Geminiviruses DaMV CaMV CERV CTV
  • 35. 2- انتقال ژن بطورمستقیم یا بدون ناقل : ELECTROPORATION PARTICLE BOMBARDMENT ULTRA SONIC METHODE SCF 2-1- فیزیکی POLLEN Liposome
  • 36. 2-2- شیمیائی PEG CaPo4 PEG
  • 37. Agrobacterium tumefaciens
  • 38. carrier bacterium. having transgene Transfer of transgene in to A. tumefaciens (agrobacterium) Agrobacterium inserts gene into plant cell. Transformed plant cell Plant cell division Grow cells in tissue culture to form transformed plantlets. Transgenic plants with a new trait DEVELOPMENT OF TRANSGENIC PLANTS BY AGROBACTERIUM MEDIATED TRANSFORMATION
  • 39. Step 5: Backcross Breeding
  • 40. قدرت بيان ژن توليد كننده دلتا اندوتوكسين در گياهان ( Gene expression ) : <ul><li>منابع نشان مي دهد كه قدرت بيان ژن توليد كننده ي دلتا اندوتوكسين در گياهان برابر با ميزان بيان آن در باكتري باسيليوس تورينجينسيس مي باشد در آزمايشات زيست سنجي بر روي آفات مختلف نيز ميزان بيان و قدرت تاثير دو نوع پروتئين توليدي توسط گياهان ترا ريخته و باكتري باسيليوس تورينجينسيس نتايج تقريبا &quot; مساوي را نشان مي دهد همچنين در اندازه گيري وزن مولكولي دلتا اندوتوكسين از دو منبع گياهي و باكتريايي توسط آناليز مولكولي به روش SDS- page نشان دادكه وزن مولكولي و مشابه دارند . </li></ul>
  • 41. ایمنی گیاهان تراریخته :Bt crop <ul><li>از سوالاتي كه در اين زمينه بيشتر مطرح است : </li></ul><ul><li>1) انتقال ژن از گياه ترا ريخته به گياهان ديگر </li></ul><ul><li>2) افزايش توكسين در محصولات فرآوري شده و محيط </li></ul><ul><li>3) ايجاد آلرژي در انسان </li></ul><ul><li>4) مسئله ي مقاومت حشرات به گياهان ترا ريخته </li></ul>
  • 42. Diagram of the Bt refuge strategy, in which at least 20% of a farm's corn acreage must be planted to non-BT corn. R = resistant European corn borer adult; S = susceptible adult.
  • 43. معايب :Bt. crop <ul><li>1= در گياهان ترانس ژنتيك ( Bt crop ) فقط گروه محدودي از حشرات را از بين مي برد Broad spectrum نیستند . </li></ul><ul><li>2= اگر گياه ترانسژنيك داراي آفت ثانويه باشد باز نياز به سمپاشي خواهد بود . </li></ul><ul><li>3= توليد گياهان ترانس ژنتيك معمولا &quot; پر هزينه مي باشد . </li></ul><ul><li>4= در مواقعي مقاومت به گياهان ترانسژنيك اثر آن را كم رنگ مي كند . </li></ul><ul><li>5= احتمال كاهش ظهور آن و يا بيان ژن ( Gene expression ) در نسل هاي آتي در مواردي نا مشخص مي باشد . </li></ul><ul><li>6= مقاومت در برابر تغذيه از محصولات ترانس ژنتيك در بعضي از كشورها وجود دارد واثرات آن زياد معلوم نيست . </li></ul><ul><li>7= مواردي از ايجاد آلرژي به بعضي از گياهان در تعداري معدودی از افراد ديده شده است </li></ul>
  • 44. Most Rapid Acceptance of any Agricultural Technology since the Tractor
  • 45. Biotech Issue: How have the products released impacted the grower? <ul><li>Introduction of BollGard cotton resulted in: </li></ul><ul><li>Decreased Insecticide Use: 2.7 million lbs </li></ul><ul><li> 15 million applications </li></ul><ul><li>Increased Production 260 million lbs </li></ul><ul><li>Overall net benefit to cotton producers = $99 million </li></ul><ul><li>Bt Cotton Aggregate Impacts 1999 - NCFAP </li></ul>Program for the Analysis of Biotechnology Issues
  • 46. Biotech Issue: How have the products released impacted the grower? Program for the Analysis of Biotechnology Issues <ul><ul><li>The impact of Bt potato has not been as dramatic. </li></ul></ul>Acreage Planted to Genetically Engineered Potatoes <ul><li>This is due to the </li></ul><ul><li>refusal of major </li></ul><ul><li>producers to buy </li></ul><ul><li>GE potatoes </li></ul>
  • 47. REGARDS TO ALL YOUR ATTENTION

×