标题 | 玉米中转基因成分的筛查检测策略 |
范文 | 王培珍 玉米作为禾本科一年生的草本植物,其营养成分丰富,提供大量的碳水化合物。转基因的玉米具有较强的耐寒性、耐旱性、耐贫瘠性等优良性质,容易种植。但转基因玉米也存在着一定安全隐患,转基因检验受到广大消费者的重视。基于此,本文将主要论述玉米中转基因成分的筛查检验策略。 一、玉米中转基因成分的筛查检测的重要性 转基因成分检验技术是转基因生物研究和安全管理的基础,检验人员通过技术手段判断目的基因导入到玉米受体细胞中,并检验玉米受体细胞是否成功表达相关性状。目前已经有65个国家和地区对转基因产品采取强制的标志性管理,2015年10月开始实行的中华人民共和国安全法第69条中明确规定了转基因食品应该明确标注。转基因检验行业快速发展,因此建立一个迅速准确的基因检验方法,是当前检测技术所面临的关键问题。截止到2018年中国玉米产量25733万吨,中国的转基因玉米转化事件有16个,转基因玉米种类过多,同时存在变异亚种,检验人员应该综合DNA序列分析,选取合适的基因元件,确定转基因玉米的筛查方法。 二、玉米中转基因成分的筛查检测技术 1、PCR检验技术 PCR检验技术是一种灵敏度高,目前发展较为成熟的转基因检验方法,根据特异性主要分为筛查基因特异性、翻译产物特异性等。PCR检验的主要基因包括调控基因、标记基因、及导入到玉米细胞中的目的基因。其中调控基因主要包括基因中前端和后端的启动子与终止子,标记基因主要包括抗草丁膦基因、抗卡那霉素基因。PCR技术在玉米转基因成分检验中有很大的应用,但由于转基因玉米中含有多个目的基因,往往需要多重PCR进行检验,其快速提高检验效率,同时保证玉米中转基因成分的特异性。 2、环介导等温扩增检验技术 环介导等温扩增检验技术作为一种新兴的DNA扩增方法,这种技术主要利用了特异性的核糖核苷酸引物,综合应用DNA聚合酶,促进DNA在常温下快速增殖,完成核酸的快速扩增。环介导等温扩增检验能够快速检验出个体中的转基因成分,其特异性强,灵敏度高,检验方法用时较短,成本较低,为玉米转基因检测提供了新思路。 3、近远光红外光谱分析检测技术 近远光红外光谱是介于可见光和红外光谱之间的电磁波,波长范围一般在780~2500之间,它对人体的伤害较少,不会产生光污染。近远光红外光谱分析不需要对玉米进行预处理,可以做到实时的检验。其不仅能够检验玉米中的转基因含量,同时能够综合反映玉米土质的各种问题,分析土壤中的全氮含量与有机质比例。 4、生物传感检验技术 生物传感利用玉米自身的细胞、组织、免疫制剂,进行特异性的生物化学反应,综合应用外界的光、电、化学、物理刺激等。并综合等离子共振,完成转基因玉米的检验。但由于不同生物形状千差万别,目前的生物传感器应用存在着一定的限制,使得商业化的玉米检验生物传感器存在一定的问题,检验人员应该综合微制造技术、生物材料技术,提高生物传感器的检验精度。 5、蛋白质检验技术 在将目的基因导入到玉米受体细胞中,玉米中自身基因与目的基因杂交,产生特异性蛋白质,因此对蛋白质进行定性检验,就可以完成玉米转基因成分的测定。同时对蛋白质进行定性检验实现了检验的集约化发展,结果表明玉米LY038中cordapA基因建立的LAMP扩增技术灵敏度高、特异性好、稳定性较高,具有较好的应用价值和应用前景。 三、玉米中转基因成分的筛查检测步骤 1、合理选择玉米检验材料 转基因玉米多种多样,目的基因也有所不同,检验人员应该综合市场走向,选择合理的转基因种类,并综合应用PCR扩增仪和Da marketer保证整体的扩增引物在相同环境下进行。 2、序列对比与DNA提取 核苷酸序列对比与DNA提取作为玉米中转基因成分筛查的重要手段,检测人员要通过计算软件对不同转基因玉米的地面进行对比分析。利用紫外分光光度计ND2000测定获得DNA的纯度和浓度,进行琼脂糖凝胶电泳和EB染色检测DNA样品的完整性。 3、定性PCR 定性PCR作为DNA扩增的主要技术,定性PCR可以保证玉米中的双链快速解旋,实现快速复制,为实验数据的有效性提供保障。在进行PCR定性扩增时,检验人员要合理设置扩增条件,利用CaMV35S启动子、NOS终止子2个元件的组合,保证DNA可以快速扩增,并综合应用染色剂,提高实验效果。 4、结果分析 玉米的转基因成分有A21、NK603、T25、MON88017、Bt11×GA21等,多样化的基因丰富了玉米基因库,同时也增加了玉米中转基因成分的筛查难度。检验人员要综合利用数据库,分析外源基因插入玉米基因中的分布规律,选择合适的检验手段判断玉米各种性状,并综合应用不同基因的特异性检验方法,提高实验的灵敏度。 (1)以转基因玉米分子中的特异性与基因元件信息。经过检验分析,玉米中主要的性状为抗虫、抗除草剂等性质,检测人员要统计不同元件启动子出现的概率,从而形成一个完整的检验体系,保证玉米中转基因成分的快速筛选定位。 (2)基因元件序列分析以及检验方法。在转基因玉米研发过程中,为了实现外源基因在宿主细胞中的正常表达,需要对宿主的密码词进行修饰,在适应过程中,很有可能导致出现不同的核苷酸序列。因此在检验过程中必须考虑同名的基因DNA是否有差异。应用间分子杂交,选择合适的引物。 综上,虽然转基因技术快速发展,但由于轉基因特有的弊端,消费者对转基因成分的检验也提出了更高的要求,检验人员应该综合多种检验方法,保证检验快捷、灵敏、高效,综合应用纳米技术和计算机显示技术,实现转基因成分数据化、可视化方向。 (作者单位:015000内蒙古自治区巴彦淖尔市种子管理站) |
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