转基因大豆GTS40-3-2转化事件特异性PCR检测

GTS40-3-2是抗草甘膦转基因大豆,为建立GTS40-3-2大豆转化体特异性PCR检测方法,本研究以GTS40-3-2标准品为实验材料,根据已公布转基因大豆GTS40-3-2基因与大豆基因组连接序列信息,利用Primer5.0软件设计了5对品系特异性引物,对每对引物进行了退火温度、特异性及扩增效率的PCR检测,结果显示,5对特异性引物均能够从GTS40-3-2中扩增出大小约279bp、238bp、470bp、490bp和257bp的预期产物,可用于特异性检测转基因大豆GTS40-3-2转化事件。以转基因大豆GTS40-3-2含量为5%、2%、1%、0.5%和0.1%的标准品进行PCR灵敏度检测,结果表明5对引物的检测灵敏度均能达到0.1%。通过荧光定量PCR对5对特异性引物的Ct值与溶解曲线比较,最后选择出RRS2引物对为转基因大豆GTS40-3-2品系特异性检测的最适引物。本文结果将为我国未来转基因生物产品成分检测提供科学合理的实验参考。     

转基因棉花MON757转化体特异性PCR检测方法及应用

转基因棉花(Gossypium hirsutum)MON757转化体是孟山都公司研发的转cryIAc基因的抗虫棉,在美国、加拿大、澳大利亚等国被批准种植或允许用作食品饲料原料,但在我国尚未获得批准种植和应用.目前国内外尚没有转基因棉花MON757特异性的纯杂合检测和定量检测方法报道.为了检测我国棉花中MON757转化体的存在情况,本研究以转基因棉花MON757转化体的插入位点基因组序列和外源插入片段/基因组连接区序列为靶标,建立了特异性的MON757转化体纯杂合定性PCR检测方法和实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测方法.所建立的MON757转化体纯杂合定性PCR检测方法的检测引物由分别位于MON757外源基因插入位点两侧基因组和外源插入片段上的3条引物组成,能准确地鉴别棉花植株和种子中MON757转化体的纯合、杂合状态.建立的MON757转化体特异性的qRT-PCR检测方法具有良好的可重复性和灵敏度,其检测下限(limit of detection,LOD)为11个拷贝,定量下限(limit of quantitative,LOQ)为44个拷贝.用此方法对2014年湖北省的49份商品棉花种子进行了检测,结果有5份种子样品检测到MON757转化体.采用MON757转化体纯杂合定性PCR检测方法对这5份种子样品各60个单粒分别进行了检测,同时采用qRT-PCR检测方法对这5份种子样品进行定量测定.结果表明,有1份含量在1.5％左右,4份含量超过了20％,两种方法的测定结果基本一致.本研究建立的MON757转化体纯杂合定性PCR检测方法和qRT-PCR检测方法在田间棉花植株和种子中MON757转化体纯杂合状态的测定以及混合样品中MON757转化体含量的测定方面都具有重要的应用价值.     

转基因水稻EB7001S事件特异性检测方法的建立

随着越来越多的转基因作物及其产品进入人类生活的各个领域,准确、快速、高效的检测转基因作物及其产品成为转基因研究和安全管理的基本要求。为了建立抗两种除草剂转基因水稻(Oryza sativa)EB7001S的事件特异性检测方法,本研究利用高效热不对称PCR(high efficient thermal asymmetric interlaced PCR,hiTAIL-PCR)和长距离PCR法(long-distance PCR,LD-PCR)扩增获得了转基因水稻EB7001S中外源基因插入位点的旁侧序列,其中:右旁侧序列1 515 bp,左旁侧序列1 460 bp,外源基因插入水稻基因组第7号染色体第1 470 725位。以左右旁侧序列为基础,建立了转基因水稻EB7001S的事件特异性定性PCR检测方法,采用该方法可从转基因水稻EB7001S中扩增到458和629 bp的2条特异性目的片段。该方法特异性强、稳定性好、灵敏度高,在模板中掺入EB7001S基因组DNA的量为0.1%时仍能通过普通PCR方法检测出来。以旁侧序列为基础,还建立了能快速、准确鉴定外源基因纯合株系的三引物PCR检测法。这些检测方法的建立,将为转基因水稻EB7001S的利用和检测提供关键技术基础。     

转基因玉米LY038转化事件的特异性检测

转基因高赖氨酸玉米LY038在畜禽饲料中已得到广泛应用,但目前还没有关于其侧翼序列扩增及转化事件特异性定性PCR检测方法方面的报道.本研究采用修饰接头连接PCR(modified adapter-linked PCR,M-AL-PCR)技术获得了转基因玉米LY038的外源基因与玉米基因组之间的5′端侧翼序列.据此侧翼 序列设计其转化事件特异性引物,建立了转基因玉米LY038转化事件特异性定性检测方法,扩增片段175bp.以转基因玉米(Zea mays L.)LY038、MIR604、Bt176、Bt11、MON810、MON863、GA21、NK603、非转基因玉米、转基因水稻(Oryza sativa L.)Cry1C*、Cry2A*、转基因大豆(Glycine max)Roundup Ready和转基因油菜(Brassica campestris L.)GT73为材料,验证该方法具有高特异性及灵敏度,最低检测限约为0.1%.研究结果提示,该定性检测体系可准确、快速、高效的检测转基因玉米LY038及其产品.     

转基因大豆加工产品的定性PCR检测*

利用改良的CTAB法，对多种大豆（Glycine max)加工产品DNA进行分离纯化，并以大豆特异性内源基因大豆凝集素基因为参照，对用该方法获得的DNA的可扩增性加以验证。设计CaMV35S启动子和NOS终止子特异性引物对大豆及其加工产品是否为转基因产品进行初步的定性PCR筛选，用转基因抗除草剂大豆中的目的基因5-莽草酸-3-磷酸合成酶基因(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase gene,CP4-EPSPS)对阳性结果进行确证。实验结果表明，用改良的CTAB法提纯得到的大豆加工产品中的DNA完全可以满足PCR等分子生物学分析，而且定性PCR法能有效检测大豆及其加工产品中转基因成分。     

应用PCR技术检测饲料中的转基因成分

成功地从成品饲料中提取DNA，并采用PCR检测技术从中检出35S启动子，NOS终止子，EPSPS耐除草剂基因和CryLA(b)抗虫基因等转基因成分，同时通过扩增玉米（Zea mays)自身zein蛋白基因及大豆（Glycine max)自身lectin基因的引物和阴阳性对照，阴阳性质控，避免产生假阳性，假阴性结果。该方法已在口岸进口饲料转基因检测中得到初步应用。     

多重PCR检测耐除草剂转基因作物

为建立耐除草剂转基因作物的高通量检测方法,本试验以目前生产上广泛应用的5种除草剂抗性基因dmo、pat、CP4EPSPS、bar和aad1为靶标进行多重PCR(MPCR)研究。通过引物适用性测试、反应体系中的不同引物浓度和反应程序中的退火温度测试、灵敏度和特异性验证等,建立了能同时检测5种除草剂抗性基因的MPCR检测方法。结果表明,当dmo、pat、CP4EPSPS、bar、aad1基因的检测引物终浓度分别为0.2、0.2、0.3、0.4、0.2μmol·L^-1,退火温度为63℃时5种靶标扩增效果较好,且特异性条带清晰且均一。此外,MPCR检测方法具有较好的特异性,对每种靶标的检测灵敏度均可达到0.1%。适用性测试结果显示,MPCR检测方法可对含有5种除草剂抗性基因的多种转基因作物的单个品系或多个品系混合物进行筛选检测。无假阳性和假阴性结果表明,MPCR检测方法对实际样品具有很好的适用性。本试验结果为筛选高效耐除草剂转基因作物检测技术提供了一定的理论依据。     

转基因玉米多重PCR-基因芯片联用检测方法的研究

根据七种转基因玉米的重组DNA结构分别对Bt11、Bt176 、Mon810 、Mon863 、TC1507、 GA21 和NK603设计转化体特异性引物,进行多重PCR检测。在此基础上分别设计和筛选了七种转基因玉米转化体特异性oligo探针,制备转基因玉米的寡核苷酸芯片。实验表明,该探针特异性好,同常用的凝胶电泳检测方法相比,芯片杂交的灵敏度（0.01%）,优于凝胶电泳检测（0.1%）,由于采用了多重PCR技术一次可同时检测多个基因,提高了检测的准确率和效率。     

转基因玉米pNK603质粒分子的构建与应用

随着转基因植物和相关产品的迅速发展,转基因检测相关标准物质的需求越趋紧迫,本文针对转基因玉米(Zea mays)NK603进行了质粒分子标准物质的构建和适应性研究.通过从转基因玉米NK603阳性材料中定性扩增转化体特异性片段(NK603-108bp)和玉米的内标基因片段(zSSIIb-151 bp),将得到的PCR产物酶切连接后构建到T载体上,经过酶切、PCR扩增和测序三重验证,得到了pNK603质粒分子.选用不同转基因作物的转化体特异性引物和内标准基因引物对构建的pNK603质粒分子的特异性进行检测,PCR结果显示除了特异性目的条带外,并未发现非特异性扩增.同时采用pNK603质粒分子和转基因玉米阳性基因组DNA作定量标准对已知含量的3个水平的转基因基体物质进行转基因含量测定,实时荧光定量PCR结果发现,两种标准所得到测定的数据没有达到统计学差异显著.T检验表明,PCR扩增效率、两种标准所产生的内源或外源基因的标准曲线的斜率和截距没有显著性差异.这些结果表明,pNK603质粒分子可以作为转基因玉米NK603转化体特异性的定性和定量检测用标准物质.     

转基因棉花GHB119品系特异性定量PCR检测方法的建立

为了保障和促进我国口岸进口转基因产品安全相关法律法规的顺利实施,针对我国农业部未颁发农业转基因生物安全证书的棉花品系GHB119,本研究利用TaqMan实时荧光PCR(Real-time PCR)技术,根据转基因棉花(Gossypium sp.)GHB119 3'端外源插入片段与棉花基因组DNA之间的邻接区序列设计引物和探针,并对引物、探针以及扩增体系进行了筛选和优化,建立了转基因棉花GHB119品系特异性实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,建立的检测方法特异于转基因棉花GHB119成分检测,检测下限(limit of detection,LOD)为10拷贝的基因组DNA,定量下限(limit of quantification,LOQ)为25拷贝GHB119基因组DNA,对盲样的定量结果显示,测定值与设定值间的偏差(bias)、标准偏差(standard deviation,SD)、相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)等均在可接受范围内。本研究建立的GHB119品系特异性实时荧光定量PCR检测方法特异性好,灵敏度高,能够快速、准确地对混合样品中转基因棉花GHB119成分进行定量检测分析。     

转基因玉米MON88017转化事件特异性定性PCR检测方法及其标准化

转基因玉米(Zea mays)MON88017是美国孟山都公司通过DNA重组技术开发的具有抗玉米根叶甲虫(Diabrotica virgifera)和抗草甘膦类除草剂特性的玉米品系,本研究的目的是建立该品系的转化事件特异性定性检测方法的标准.根据转基因玉米MON88017的旁侧序列信息,在左边界的结合位点处设计一系列引物组合,在筛选出最佳引物组合后,优化了该引物组合的反应体系,建立了转基因玉米MON88017转化事件特异性定性PCR检测方法.全国7家实验室的验证结果表明,该方法能够特异性检测样品中MON88017转化事件,检测灵敏度均达到0.10%以上,且检测结果具有良好的可重复性、可重现性.本方法符合标准检测特异性强、灵敏度高、重复性好的要求,为我国抗虫耐除草剂玉米MON88017检测和转基因生物安全管理制度的实施提供了相应的技术支撑.     

转基因产品中抗除草剂基因的PCR检测

抗除草剂作物占全球转基因作物的75％以上，并且这类作物还有不断增加的趋势。首次建立并优化了对4类转基因作物（大豆（Glycine max）、玉米（Zea mays）、棉花（Gossypium hirsutnm）和油菜（Brassica campestris var.oleifera））的5种外源抗除草剂基因（bar、pat、cp4-epspsI、cp4-epsps2和gox）的PCR检测方法，并在实践中应用。结果表明，本方法灵敏特异、结果准确可靠，可对目前批准的所有抗除草剂转基因产品进行定性检测。     

植物表达载体构建和转基因烟草抗除草剂及耐盐性的分析*

利用基因重组,将来自于拟南芥（Arabidopsis thaliana)的发生单个碱基突变的als基因插入含有AtNHXI1基因的质粒pCAMBIA1300中,由CaMV35S启动子分别启动AtNHX1和als的表达,得到了兼有除草剂抗性基因和耐盐相关基因的植物表达载体。用烟草叶盘转化法获得了转基因植株。Southern杂交检测表明,外源基因已经整合到烟草(Nicotiana tobacum)基因组中。抗性测定发现,转基因植株除草剂抗性至少提高了1000倍,而耐盐性提高了约1．0％NaCl浓度,即带有同样启动子的不同外源基因赋予转基因植株的抗性程度有明显差异。     

用巢式和半巢式PCR检测转基因大豆Roundup Ready及其深加工食品*

用从转基因大豆(Glycine max)颗粒中提取的DNA作为模板,经过稀释,形成不同浓度梯度的DNA溶液,然后用巢式和半巢式PCR进行扩增反应。结果表明,巢式和半巢式PCR均可以扩增DNA浓度为10^14g/μL的溶液。用巢式和半巢式PCR对市场的食品原料和深加工食品进行检测,可以从大豆油、酱油、面酱、大豆磷脂、豆腐、豆浆等食品原料和深加工食品的17个品牌的食品中检测出大豆内标基因(housekeeping gene)。其中,2种食品原料和深加工食品的11个品牌的食品中检测出外源基因CaMV35S-CTP4基因片段,说明这些食品中含有转基因大豆成分,占被检测食品的76．5％。用巢式PCR和半巢式PCR检测转基因大豆Roundup Ready和其深加工食品是一种有效的方法。     

Semi-nested PCR检测饲料中牛羊源成分

加强对进口饲料中牛羊源成分的检测是防止疯牛病和痒病传播的一个重要措施。根据已发表的牛和羊特异性基因及引物序列，分别设计了1条牛和羊特异性semi-nested PCR引物，并采用semi-nested PCR技术对饲料中的牛和羊成分进行了扩增检测。结果表明，semi-nested PCR能够扩增得到247 bp的牛特异性基因条带和214 bp的羊特异性基因条带，其对饲料中牛或羊源性成分的检测灵敏度可达到0.00001%～0.0001%，比普通PCR检测灵敏度要高出103倍；对牛或羊成分DNA的检测灵敏度可以达到10-6～10-5 ng，比普通PCR检测灵敏度要高出105倍以上。该技术具有快速、灵敏和结果稳定的特点，是检测饲料中痕量牛羊源成分的一种有效方法。     

低温诱导的位点特异性重组植物表达载体构建及小麦转化

选择标记基因的剔除是转基因植物商品化种植的重要基础.为建立小麦(Triticum aestivum)低温诱导的位点特异性标记基因删除体系,本研究以小麦西农928基因组DNA为模板,通过PCR扩增获得小麦低温诱导表达wcs120启动子,序列分析表明,该序列与GenBank中序列AF031235相比有一段21 bp插入,与AY493570.1序列完全一致.以含有CinH/RS2单向位点特异性重组系统的植物表达载体pXL5513为框架,成功构建了包含有抗旱相关性基因PYL5(pyrabactin-resistance like gene 5)表达框的低温诱导的位点特异性重组植物表达载体pXL5513-fwcs-RDA;并对小麦绵阳19(M19)幼胚愈伤组织进行基因枪转化,1 745块愈伤组织经筛选分化共获得9株转基因植株,经PYL5基因特异引物PCR检测,6株为阳性植株,低温春化处理后经删除引物PCR检测,6株阳性植株初步证实成功删除了选择标记基因.本研究为利用低温诱导的位点特异性重组系统进行小麦无标记基因转化奠定了基础.     

实时定量PCR检测转基因水稻科丰6号插入拷贝数和转基因含量

建立转基因成分灵敏、准确的定量标识是实施转基因安全阈值管理的一个基本步骤,其中实时定量PCR技术是检测产品中转基因含量的主要技术方法。本研究利用该技术确定了双价(cry1Ac+CpTi)转基因抗虫水稻(Oryzasativa)科丰6号中有3个拷贝的外源基因插入。通过对外源基因Bt和转化事件特异的边界特异序列为对象的绝对定量和相对定量检测方法的研究,发现以边界特异序列为对象的事件特异性检测和以目的基因Bt为对象的检测都能够满足相对定量检测的要求。在100ng基因组DNA中,Bt基因和特异性检测的相对定量检测限分别为0.1%和0.5%,在绝对定量检测中,特异性检测的检测限为5个拷贝。不同检测方法对4个已知转基因含量的样品检测结果与预期均一致。结果表明,以转基因产品占总产品比例为定义的转基因含量的测定中,多拷贝或单拷贝基因为对象的不同定量方法的检测对转基因产品的相对定量结果没有影响,本研究对转基因产品的定量阈值设定具有一定的借鉴意义。     

一种检测转Bt基因抗虫棉新棉33B和GK-12的PCR方法

测定了转基因抗虫棉新棉33B和GK-12的Bt基因表达盒的序列,发现它们在Bt基因和Bt基因与终止子连接区的序列存在差异,而在启动子与Bt基因连接区的序列完全一致。基于这种结构上的差异,设计3条特异性引物MG-P1、MG-P2和MG-P3,建立了检测这两个转基因抗虫棉的双重PCR方法。采用建立的方法,检测了40个转基因棉花样品,其中,只含有新棉33B的Bt基因结构的样品数为32个;只含有GK-12的Bt基因结构的样品数为6个;同时含有两者结构的样品数为2个。     

转cry1Ac基因抗虫棉鄂杂棉1号的旁侧序列和品系特异性检测

为更好地了解我国转基因棉花的转化品系,建立快速准确的品系鉴别方法,本研究采用长链PCR、Genome Walking的方法解析转基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)新转化品系鄂杂棉1号的整合结构和外源DNA整合的基因组旁侧序列.以旁侧序列为靶标,设计引物,对引物的筛选优化、特异性和灵敏度测试结果显示,建立的鄂杂棉1号品系定性PCR检测方法具有特异性,检测灵敏度为40个拷贝,相当于100 ng模板的0.1%.对市场的21个样品棉花样品检测,有3个样品检测出具有与"鄂杂棉1号"相同转化品系来源,表明本研究建立的品系特异性检测方法可应用于我国转基因棉花育种材料的鉴别和筛选.     

玉米转录因子基因ZmPTF1在转基因烟草中的表达

为了探讨转录因子基因ZmPTF1在玉米种子萌发中的作用,本研究根据GenBank中收录的玉米PTF1序列设计PCR引物,利用普通玉米自交系A318克隆得到ZmPTF1的全长cDNA序列.该序列开放阅读框包括1 446bp碱基,由481个氨基酸组成.本文构建植物表达载体PCAMBIA3301-ZmPTF1转化烟草W38,经过抗生素筛选和PCR鉴定得到转基因阳性烟草,对2株生长正常的T1转基因烟草进行southern杂交分析及RT-PCR检测,结果表明外源ZmPTF1已经整合进了烟草基因组中并且能正常转录并遗传.与对照相比,转基因烟草种子的发芽率、发芽势及萌发种子α-淀粉酶活性显着增高,表明ZmPTF1基因过表达会促进烟草种子提前解除休眠进入发芽阶段,提高烟草种子发芽势和发芽率.该研究结果为进一步研究ZmPTF1基因的功能提供理论依据.