转基因玉米材料的选育及产业化研究进展

玉米是重要的粮食作物和饲料来源。利用转基因技术能够改良玉米性状,有效提高玉米的抗性和单产水平,转基因玉米产业化对我国玉米产业发展意义重大。主要从转基因玉米材料的选育及产业化发展方面,对国内外研究进展进行了综述,并提出了我国转基因玉米产业化存在的问题及发展对策,以期为相关领域研究提供参考。     

正确认识转基因玉米安全和种质污染问题

玉米是我国第一大作物,在国民经济中占有重要的地位。转基因技术的发展和应用为玉米育种提供了新方法,也冲击着人们的理性观念。本文介绍了Bt在转基因毒蛋白的作用机理、当前转基因玉米育种产品的安全性评价、如何正确认识玉米育种试材的转基因污染问题及对转基因育种技术的前景展望。     

转基因玉米的研究进展与展望

玉米是世界三大粮食之一,也是最重要的饲料作物,在世界粮食生产中占有重要的地位,转基因玉米的研究也因此受到重视。本文简要介绍了转基因玉米的研究概况,抗虫转基因玉米、抗除草剂转基因玉米、基因工程在玉米雄性不育性中的利用、转基因技术用于玉米品质改良等转基因玉米的研究现状,及转基因玉米的研究前景。     

转基因玉米研究与应用进展

转基因产品随着科学的发展逐渐走进人们的日常生活,目前已批准商品化的转基因作物有大豆、棉花、水稻、玉米等。玉米是世界分布最广泛的粮食作物,又是重要的饲料和工业原料,但虫害、草害、病害等严重威胁其产量和质量,转基因技术为玉米遗传改良提供了更有效的途径。介绍了转基因玉米常用的转化方法,评析了抗虫、抗除草剂、抗病等转基因玉米应用的研究成果,并对转基因玉米的检测方法及安全性进行了分析。     

转基因技术在玉米遗传育种中的应用分析

目前,转基因玉米的种植面积占全球玉米种植总面积的11%左右,已有17种转基因玉米被正式批准商品化。随着转基因技术的快速发展,转基因玉米的发展前景也会更加广阔。本文从转基因玉米的种类和转基因的主要方法两个方面探讨了转基因技术在玉米遗传育种中的应用。     

玉米规模化转基因技术体系构建及其应用

玉米是世界种植范围最广、产量最高的粮食作物,为保证世界粮食安全做出了重要贡献。但是病虫害、杂草、干旱、盐碱等生物或非生物胁迫严重影响了玉米生产。培育具有抗虫、抗除草剂、抗病等性状的转基因玉米品种并应用到实际生产中,能够减少玉米产量损失,减少农药化肥使用量。玉米规模化转基因技术体系研究发展迅速,获得的抗虫、抗除草剂转基因玉米已在国外商业化种植18年,带来巨大的经济、社会和生态效益。全球转基因作物种植面积从1996年的170万公顷增加到2013年的1.75亿公顷。转基因玉米新品种培育需要较成熟的玉米规模化转基因技术体系。目前,商业化种植的转基因玉米都是从大量转基因玉米中选择的,具有外源基因单拷贝插入、遗传稳定、无载体骨架插入、目的基因表达合适、对玉米自身性状无影响等特点。国外大公司及部分公立研究机构建立了相对成熟的玉米转基因技术体系。中国玉米转基因技术体系研究起步较晚,目前初步建立了玉米规模化转基因技术体系,有必要进一步提高玉米遗传转化效率及规模化程度。玉米规模化转基因技术体系采用的主要方法是基因枪法和农杆菌介导法。文章详细介绍了2种方法的原理、发展过程及其应用。农杆菌介导法是目前最主流的植物遗传转化方法,具有成本低、外源基因拷贝数低、外源基因能稳定遗传表达等特点,更适用于规模化转基因技术体系。中国在玉米转基因技术体系研究及应用方面有很好的进展,在转基因受体材料选择、农杆菌侵染方法优化等方面对农杆菌介导的玉米遗传转化方法进行了系统优化,以国际上常用的玉米杂交种HiII及中国玉米优良自交系综31等为转化受体,建立了基于幼胚的玉米规模化转基因技术体系,并很好地应用于转基因玉米新品种的创制,获得大量具有生产应用价值的抗虫、抗除草剂转基因玉米。文章展望了玉米转基因技术体系的发展趋势,认为商业自交系作为外植体的筛选、转化事件单拷贝率的提高、无载体骨架序列转基因的提升、多基因转化技术、基因打靶技术、基因编辑技术及安全转化技术等方面是玉米转基因技术发展的趋势。中国应紧跟玉米转基因技术发展趋势,大力发展多基因转化技术、基因打靶技术及安全转化技术,使转基因玉米技术体系更好地服务于基因功能研究、转基因玉米产品研发等。中国通过玉米规模化转基因技术体系获得的转基因玉米将来进入产业化应用,将带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益,并将推动玉米转基因技术体系的进一步发展。文章为玉米转基因技术体系优化和转基因玉米新材料获得等方面的研究提供一定的参考。     

我国转基因玉米产业化发展研究刍议

对转基因玉米产业化的研究将推动我国玉米生产的进一步发展。本文通过对转基因玉米产业化发展现状的研究,分析转基因玉米产业化发展在我国存在的问题,并提出了发展对策。     

国内外转基因玉米检测方法研究概况

根据国内外转基因玉米研究与产业化概况,分析了转基因玉米及其产品检测的意义。由于国外转基因玉米进入我国,国内的转基因玉米试验日益增多,可能会带来一定的生态风险、环境问题以及作为食品加工原料影响人体健康的问题。因此,加大对转基因玉米及其产品的检测监管非常必要。目前,国内外转基因玉米及其产品的检测方法很多,根据转基因玉米检测技术的发展情况,提出了转基因玉米检测技术的研究趋势。     

转基因玉米的生物安全性问题

玉米不仅是重要的粮食作物,而且是重要的饲料作物,在国民经济中占有非常重要的地位,因而其基因转化研究也是国内外的研究热点之一。1990年以来,转基因玉米研究取得了显著进展,目前已有转基因的抗虫玉米、抗除草剂玉米杂交种进入商品化生产。与此同时,转基因玉米安全性问题也成为人们关注的焦点。从环境安全和食品安全2个方面概述了转基因玉米可能存在的安全隐患。     

抗草甘膦转基因玉米研究进展

草甘膦是广谱灭生性、内吸传导型除草剂,广泛应用于玉米生产,随着植物基因工程技术的发展以及全球转 基因作物种植面积的不断增加,抗草甘膦转基因玉米研发已成为玉米育种的重要内容。介绍了草甘膦的作 用机理,详细分析了抗草甘膦转基因植物基因工程策略。较为系统地分析了当前国内外抗草甘膦转基因玉 米研发及商品化应用进展,进而提出了针对我国抗草甘膦转基因玉米研发的策略。以期为我国抗草甘膦转 基因玉米研究提供参考。     

转基因抗矮花叶玉米对大鼠部分亚慢性毒性指标的影响

[目的]对转基因抗矮花叶玉米进行食用安全性评价。[方法]以SD大鼠为研究对象,选用离乳的大鼠80只,雌、雄各40只,按性别和体重随机分为4组,在日粮中添加中等剂量的转基因抗矮花叶玉米,进行90d的全食物饲喂,检测大鼠生长性能、尿液及脏器指数的变化。[结果]饲喂30%和50%转基因玉米日粮组的大鼠的各周累积体重和平均每周日采食量与饲喂传统玉米组相比没有显著差异;饲喂转基因玉米对大鼠的尿液参数没有显著影响,所有大鼠的尿比重均在正常的生理值范围内,平均为1.0000～1.1580g/ml;饲喂转基因玉米组大鼠的心脏、脑、脾脏、肝脏、肾脏、胸腺的相对重量与饲喂传统玉米组相比无显著差异。[结论]转基因抗矮花叶玉米与常规非转基因玉米具有相同的生物学营养等价性。     

河南省转基因农作物种植情况及农民认知态度调查

为了解河南省转基因农作物种植情况及基层农民对转基因农作物的认知情况,对河南省13个地县的500户农民进行了问卷调查,结果表明:作物品种的产量、种子价格、种子发芽率、粮食收购价格等几个因素是农民选择作物种子时主要考虑的因素;河南省农作物品种中,主粮小麦、玉米品种中除饱受争议的"先玉335"外其他均不是转基因品种,大豆种子中也没有转基因品种,抗虫棉是典型的转基因品种;综合结果表明基层农民对转基因的科学认识相对缺乏,普遍认为转基因食品和转基因农作物缺乏安全保障。     

运用微滴式数字PCR技术检测转基因玉米品系的研究

[目的]运用微滴式数字PCR技术检测转基因玉米品系。[方法]基于微滴式数字PCR平台,建立3种转基因玉米品系TC1507、MIR162、MIR604的二重微滴式数字PCR(dd PCR)检测方法。[结果]特异性试验结果显示,该法只有特定品系的靶序列才有扩增信号。灵敏度试验表明,该方法在10 pg基因组DNA用量时可定量检测到2~16个拷贝。[结论]该研究建立的3种转基因玉米品系定量检测方法特异性强、灵敏度高,可用于进出口农产品中3种转基因玉米品系成分的定量检测。     

利用实时荧光PCR快速筛查玉米中转基因成分

玉米是拥有转基因转化体数量最多的作物,多样的转化体增加了玉米中转基因成分筛查的难度。为了建立玉米中转基因成分的快速筛查方法,利用Taqman探针实时荧光PCR方法,通过对玉米样品中CaMV35S启动子(P-35S)和NOS终止子(T-NOS)2个元件组合的检测,完成对现有玉米转化体的筛查。建立的Taqman探针实时荧光PCR方法灵敏度可达到0.1%,检测时间较普通PCR方法缩短1h以上。同时提出了转基因玉米转化体鉴定路线图。该筛查方法可对玉米中的转基因成分进行快速、高灵敏度的筛查。     

SYBR? Green qPCR Screening Methods for Detection of Anti-herbicide Genes in Genetically Modiifed Processed Products

The use of genetically modified organisms (GMOs) as food products becomes more and more widespread. The European Union has implemented a set of very strict procedures for the approval to grow, import and/or utilize GMOs as food or food ingredients. Thus, analytical methods for detection of GMOs are necessary in order to verify compliance with labelling requirements. There are few effective screening methods for processed GM (genetically modified) products. Three anti-herbicide genes (CP4-EPSPS,BAR andPAT) are common exogenous genes used in commercialized transgenic soybean, maize and rice. In the present study, a new SYBR? Green qPCR screening method was developed to simultaneously detect the three exogenous anti-herbicide genes and one endogenous gene in a run. We tested seven samples of representative processed products (soya lecithin, soya protein powder, chocolate beverage, infant rice cereal, maize protein powder, maize starch, and maize jam) using the developed method, and amplicons of endogenous gene and transgenic fragments were obtained from all the processed products, and the sensitivity was 0.1%. These results indicated that SYBR? Green qPCR screening method was appropriate for qualitative detection of transgenic soybean, maize and rice in processed products.     

用实时荧光PCR方法定量检测Bt176转基因玉米

以实时荧光PCR技术鉴定商业化种植的转基因玉米Bt176品系。根据转基因玉米Bt176中内源基因Zein和外源基因cry1Ab设计引物及TaqMan荧光探针,成功建立了检测转基因玉米Bt176品系的实时荧光PCR方法。结果表明,应用实时荧光PCR方法检测转基因作物,不仅可以达到品系鉴定的作用,而且可以用于转基因成分的检测。该方法简便迅速,降低了污染机会,为转基因作物及产品的品系检测提供了新方法。     

转Bt cry1Ah/cry1Ie双价基因抗虫玉米的研究

构建了含有人工改造的抗虫基因Bt cry1Ah、cry1Ie和耐除草剂基因2mG2-epsps的植物表达载体pMUHUESGM,利用基因枪法将表达盒片段转化玉米愈伤组织,以2mG2-epsps基因为筛选标记基因,经草甘膦异丙胺盐筛选获得24株T0代再生植株,其中PCR检测阳性植株有20株。T0和T1代植株的分子检测结果证明了外源基因已经整合到玉米基因组中并能够稳定遗传和表达,转基因株系在田间生物活性检测中表现出较好的抗虫性,这为培育抗虫玉米新品种提供了参考,同时本研究中采用了基因枪片段转化法,提高了转基因的生物安全性。