搜索
一、转基因相关术语二、转基因作物发展现状三、转基因成分检测技术细胞核细胞染色体DNA超螺旋DNA基因：本质是一段有表达功能的DNA序列。转基因生物（GeneticallyModifiedOrganismsGMO)，就是利用DNA重组技术，将外源目的基因转移到受体生物中去，使之产生定向的、稳定的改变，以满足人类的需要。它克服了天然物种生殖隔离的屏障，可以按照人们的意愿使生物体的遗传性状发生改变，创造出自然界中原来并不存在的新的生物功能和类型。苹果香蕉有苹果色的香蕉控制苹果颜色的基因基因工程技术转入香蕉•花粉管通道法我国科学家独创的方法，将目的基因涂抹在柱头上，或注射进子房内，使外源基因随受精作用进入卵细胞。•基因枪法将基因（外衣）包在“子弹”外，用强大的压力使子弹穿过植物细胞，同时脱下“外衣”DNA重组过程载体DNA内切酶目的基因DNA重组DNA连接酶基因结构终止子基因表达区域启动子启动子：启动子是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。CaMV35S启动子、FMV35S启动子终止子(terminatorT)是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。在一个操纵元中至少在构基因群最后一个基因的后面有一个终止子。NOS终止子、7S3’终止子内标准基因是指具有植物物种专一性且拷贝数恒定、不显示等位基因变化的保守DNA序列。转基因大豆：lectin（凝集素）基因转基因玉米：invertase（转化酶）基因或zein（玉米醇溶蛋白）基因转基因水稻：sps（蔗糖磷酸合酶）或gos（一个水稻根部表达的基因）基因BT基因是苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis,Bt)晶体蛋白基因的简称。对鳞翅目鞘翅目昆虫（比如小菜蛾）有很强的杀伤作用。转Bt基因作物，其中以玉米、马铃薯和棉花为主。在我国，转Bt基因的抗虫棉花已得到了商品化生产。抗除草剂类的基因抗草丁膦、双丙氨酰膦：PPT乙酰转移酶基因（bar）膦丝菌素N-乙酰转移酶基因（PAT）抗草甘膦：cp4-epsps基因草甘膦氧化—还原酶基因（Gox）转化事件指在把外缘DNA导入植物细胞的过程中，特定的外缘DNA与受体DNA在特定染色体、特定位点结合的事件。重组DNA连接酶内切酶目的基因DNA载体DNA1983年第一例转外源基因植物（烟草）获得成功。1987年第一例转基因植物(抗虫西红柿)田间试验在美国进行。1994年美国第一例转基因食品-延熟番茄上市1996年转基因作物种植面积达到170万公顷1998年转基因作物的安全性在世界范围内引起争议2006年全球转基因农作物年种植面积达1亿公顷2009年中国批准了抗虫转基因水稻和转植酸酶玉米2014年全球转基因农作物年种植面积达1.815亿公顷二、转基因作物发展美国以7310万公顷的种植面积(占全球的40%)仍然遥遥领先，其主要作物的采用率为90%，其中玉米采用率为93%、大豆94%、棉花96%。而巴西种植面积的同比增长最近5年保持第一。作物：11类，玉米、大豆、油菜、棉花、甜菜、苜蓿、南瓜、木瓜、甜辣椒、白杨、茄子。其中玉米、大豆和棉花种植面积排在前三位。品种：147个，其中玉米最多，已批准上市的45个。获得批准最多的转化体：抗除草剂大豆事件GTS40-3-2（26个国家＋欧盟28个成员国的52次批准）抗除草剂玉米事件NK603（25个国家＋欧盟28个成员国的52次批准）抗虫玉米事件MON810（25个国家＋欧盟28个成员国的50次批准）抗虫玉米Bt11（24个国家＋欧盟28个成员国的50次批准）抗虫玉米TC1507（22个国家＋欧盟28个成员国的47次批准）抗除草剂的转基因植物（最早进入田间生产，目前栽培面积最大）如孟山都的抗除草剂草甘膦大豆抗虫转基因植物如先正达的Bt176抗虫玉米抗病转基因植物（抗病毒，抗真菌，抗细菌）植物发育调节基因工程（控制果实成熟，雄性不育，改良植物品质）医药领域中的转基因植物（利用植物作为生物反应器，生产药用蛋白、食用疫苗等）抗环境胁迫转基因作物（温度、水分、化学物）1：已经批准商业化1997年耐储存番茄抗虫棉花1999年改变花色矮牵牛抗病辣椒2006年抗病番木瓜2：发放安全证书2009年抗虫水稻转植酸酶玉米截止到2015年5月，农业系列标准共有171件，涉及转基因成分检测，食用安全性检测，环境安全性检测和安全管理4类。转基因成分检测标准88件，包括通用标准（如抽样，DNA提取）、筛查检测标准，基因特异性检测标准、转化事件特异性检测标准。涉及作物8种。截止到2015年5月，质检总局发布的标准全部是转基因成分检测标准，共计59件，其中植物类47件，涉及作物12种。检测元件参数名称通用元件CaMV35s启动子、CaMV35s终止子、NOS终止子、NOS启动子、FMV35s启动子目的基因Bt、Bar、Barbase、Pat、NptII、Gus、EPSPS、GFP、PMI、HPT转化体事件玉米（24）：BT11、BT176、GA21、MON810、MON863、TC1507、NK603、T25、CBH351、MIR604、59122、BT10、DAS-40278-9、MON87460、MIR162、3272、MON89034、BVLA430101、IE09S034、双抗12-5大豆(12)：A5547、A2704、MON89788、GTS40-3-2、MON87769、MON87705、356043、305423、CV127、FG72、MON87701、MON87708油菜(8)：GT73、MS1、MS8、RF1、RF2、RF3、OXY235、T45、MON88302棉花(4)：MON15985、MON88913、MON1445、LL25、GHB614、水稻(5)：TT51、M12、KMD1、科丰2号、G6H1苜蓿(2)：J101、J163番茄(1)：D2其他转基因：H7甜菜等内标准基因水稻SPS、大豆Lectin、油菜HMGI/Y、棉花SadI、小麦Waxy、番茄LAT52、蛋白检测法表型检测法基因检测法表型测定是通过检测转基因作物某一特性（性状）的缺失或存在，来判断样品是否为转基因产品。幼苗喷洒试验逆境发芽试验利用抗原与抗体的特异性结合的免疫分析法，是检测外源基因表达蛋白最常用的方法，主要分为酶联免疫分析(ELISA)和侧向流动免疫试纸两种。农业部1485号公告-14-2010转基因植物及其产品成分检测抗虫转Bt基因棉花外源蛋白表达量检测技术规范酶联免疫吸附法(ELISA)批样(10吨)送检样品(3kg)检测样品(0.2g)试纸条检测检测样品试纸条检测流程controltest阳性结果阴性结果适合于田间、仓库现场检测抗虫类：Cry1Ab/Ac、Cry2Ab、Cry1F、Cry3A、Cry3Bb、Cry34Ab1、Vip3A、Cry9C、Cry1C抗除草剂类：CP4EPSPS、PAT/BAR抗生素抗性：NPTII多重试纸条：同时检测多种外源蛋白质优点：快速、简便、准确、不容易污染。缺点：仅适用外源蛋白质；检测靶标种类少；灵敏度有限，非深加工产品；无相应国家标准；应用：现场检测，样品复查、验证。核酸物质（DNA）Nucleus转基因检测方法--基因检测法判断样品中是否含有转基因成分（筛查）转基因成分检测阶段和要求判断样品中含有的转基因成分是什么（鉴定）判断样品中含有的转基因成分是否需要标识（定量）高覆盖率、简便、快速、经济、样品高通量准确精确转基因检测方法--基因检测法PCR检测法（普通PCR和实时荧光PCR法）基因芯片检测法环介导等温扩增检测法5’3’5’3’Mg++Mg++Mg++普通PCR示意图实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。实时荧光定量PCR所使用的化学物质可分为两种：荧光探针和荧光染料。实时荧光定量PCR不仅实现了PCR从定性到定量的飞跃，而且比常规PCR相比，它具有特异性更强、自动化程度高、不使用溴化乙锭、不污染环境等特点，目前已得到广泛应用。SYBR荧光染料在PCR反应体系中，加入过量SYBR荧光染料，SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后，发射荧光信号，双链越多，嵌入的SYBR染料越多；而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号，从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。用SYBR染料比较方便而且成本低，但在模板浓度较低时，引物二聚体作用影响较大。目前主要采用的还是TaqMan荧光探针。实时荧光PCR示意图实时荧光PCR原理1.确定检测标准和参数2.试样制备3.DNA提取与质量检测4.PCR体系配置与扩增5.电泳检测6.结果分析7.结果报告检测参数要有覆盖性（对现有的商业化品系进行系统分析）先筛查后定性。序号转基因玉米转化体外源元件P-CaMV35ST-NOSBARPATCP4-EPSPS1CBH-351+++--2MS3+++--3MS6+++--4NK603+++-+5Bt11++-+-6LY038++---7MON80100++--+8MON802++--+9MON809++--+10MON832++--+11MON88017++--+12MON863++---13MON89034++---14DBT418+-+--15B16+-+--16Bt176+-+--17MON810+----18676,678,680+--+-1959122+--+-20T14+--+-21T25+--+-22TC1507+--+-23GA21-+++-24MIR604-+-+-253272-+---26DAS-06275-8--+--《生物技术通报》2013年01期根据检测的目的，分离足够量的样品进行试验样品的制备。假设送检样品中转基因种子含量为V，应从送验样品中分取适量种子作为试验样品，试验样品数量参照下面公式进行:n=log[1-(P/100)]/log[1-(V/100)]n：试验样品种子数量，V：转基因种子含量，P：置信率转基因种子含量（%）检测种子数（粒）95%99%0.1299546030.55989191.02994592.01492285.0599010.02944干种子粉碎（细度为0.5mm以下）幼苗液氮研磨直接切种子胚（大粒种子，如玉米）提取方法常规方法（SDS法，CTAB法）：优点DNA提取量大，质量好；缺点：过程繁琐，时间长，工作量大，接触有毒有害试剂。商业提取试剂盒：优点：质量好，快捷；缺点：费用高。快提法（热碱法）：优点：快捷、费用低；缺点：质量不高，保存时间短。适合幼苗、种子胚，用于多样品快速检测。质量检测：玉米种子DNA快速提取过程设置对照在试样PCR反应的同时，应设置阴性对照、阳性对照和空白对照。用该作物非转基因材料中提取的DNA作为阴性对照；用含有检测对象的转基因作物DNA作为阳性对照（外源基因拷贝数要一样），一般含量为0.1%；用无菌重蒸水作为空白对照。反应体系反应体系参照标准要求进行配置，可以根据试验条件的不同做适当调整。试验样品和各种对照的反应体系要一起制备，每个反应至少设两个平行重复。试剂体积终浓度DNA模板1µl1ng/µL10×PCR缓冲液2.5µl1×25mmol/LMgCl22.5µl2.5mmol/LdNTPs2µl0.8mmol/L10µmol/LPrimer11.25µl0.5µmol/L10µmol/LPrimer21.25µl0.5µmol/L5U/µlTaq酶0.1µl0.025U/µlddH2O14.4µl总体积25µl终浓度注：PCR缓冲液中有Mg2+的，不应再加MgCl2。PCR扩增反应程序参照参照标准要求进行设置。由于试验的条件不同，不同实验室可以根据实际扩增结果对反应程序进行适当调整。反应结束后取出PCR反应管，保存在4℃条件下，PCR产物应在24小时