LAMP在检测转基因抗草甘膦大豆cp4-epsps基因上的应用

以转基因抗草甘膦大豆为主要研究对象,利用环介导等温扩增技术(Loop-Mediated Isothermal Amplification,LAMP),针对cp4-epsps合成酶基因(5-enolpyruvlshimimate-3-phosphate synthase)的6个区域设计4条特异性引物,利用一种链置换DNA聚合酶(BstDNA polymerase),在65℃保温30 min,通过荧光显色即可完成对转基因的检测工作。结果显示,该LAMP方法能够特异性检测cp4-epsps基因,其检测灵敏度是常规定性PCR方法的10倍。建立了针对转基因大豆cp4-epsps基因的LAMP检测方法,其具有高度的特异性及稳定性,结果可靠,适合转基因抗草甘膦大豆的快速检测。     

第一、二代转cp4-epsps基因大豆鉴定方法的建立

[目的]建立一种广谱性鉴定第一、二代转cp4-epsp基因大豆的检测方法,为准确鉴定第一、二代转cp4-epsps基因大豆及其产品提供技术支持.[方法]根据第一、二代转基因大豆的cp4-epsp基因保守序列设计一对能同时鉴定两代转基因大豆外源基因cp4-epsps的引物和探针,建立一种广谱性鉴定第一、二代转cp4-epsps基因大豆的方法,并从准确性、特异性、灵敏性及重复性4个方面对该方法进行评估.[结果]设计的引物/探针对鉴定第一、二代转cp4-epsps基因大豆及其产品具有广谱性;建立的检测方法能检测到反应体系中低至5×100拷贝的cp4-epsps基因,Ct为38.88,且能同时检测出两代转基因大豆.准确性和特异性评估结果显示仅两代转cp4-epsp基因的大豆能被检测到;40次重复试验结果显示,反应体系中5×100拷贝的cp4-epsps基因片段的检出率为100%.[结论]建立的第一、二代转cp4-epsps基因大豆鉴定方法具有特异强、灵敏度高、重复性好、准确性高等特点,可用于转cp4-epsp基因大豆及其产品的监测.     

抗草甘膦转基因大豆PCR检测方法的建立与应用

 应用PCR检测方法 ,以大豆凝集素 (lectin)基因为内置标准 ,检测了抗草甘膦转基因大豆中的外源CaMV35S启动子、NOS终止子和CP4 EPSPS成分 ,并通过Southern杂交进一步证实了PCR检测结果的可靠性 ,建立了基于PCR的抗草甘膦转基因大豆检测方法 ,最低检测限度为 0 .0 5 %。用此方法检测转基因情况未知 ,分别来自欧盟、美国、阿根廷、未知国别的进口大豆及未知国别的进口豆粕 ,除从欧盟进口的大豆无CaMV35S启动子、NOS终止子、CP4 EPSPS基因成分外 ,其余样品均含有上述成分 ;而从国内非转基因大豆中未检出上述成分。用此方法检测抗草甘膦大豆京引D1×豫豆 12的F2 和F2∶5群体植株 ,PCR检测结果与大田施药 (草甘膦有效成分 1.0kg·ha-1)检测结果一致率分别达 10 0 %和 93.0 %。     

抗草甘膦转基因大豆的获得

大豆[Glycine max(L.)Merrill]是我国主要的粮食和油料作物,但近年来由于大量进口美国的转基因大豆,使我国的大豆生产严重萎缩。生物技术方法应用于改良大豆的农艺性状和产品质量以及对除草剂的耐受性,特别是对草甘膦的耐受性这一个重要性状。本研究以东农50为受体,采用农杆菌介导法,将抗草甘膦基因G10-EPSPS基因转入到大豆中,先后获得了3株T0代植株,在T0代进行抗性鉴定后,1株得到种子。试验通过对转基因后代的PCR检测、Western检测以及草甘膦抗性鉴定,证明外源基因已整合到植物基因组中,并在T0、T1和T2代稳定表达。本研究为转基因大豆育种提供了材料和数据。     

抗草甘膦转基因大豆PCR定量检测研究

试验建立大豆中转基因成分的定量测定方法。采用双链DNA SYBR Green I结合染料实时荧光定量PCR技术，扩增编码大豆凝集素的内参照基因lec和抗草甘膦转基因大豆中的外源花椰菜花叶病毒CaMV35s基因。绘制2种基因扩增的循环数一拷贝数标准曲线图，根据标准曲线方程计算样品中的转基因含量；并作重现性和熔解曲线分析。结果表明，lec和CaMV35s基因标准曲线方程线性好，R^2值分别达到0．9997和0．9992。不同转基因含量的标准及模拟大豆样品定量显示，实测值与实际值接近，相对偏差5％～11％。SYBR Green I实时定量PCR方法可用于定量测定大豆中转基因品种的含量。     

世界抗草甘膦大豆的发展

转基因抗除草剂作物的创制是近代农业生物技术中最活跃、也最具成效的领域,而抗草甘膦作物则是抗除草剂作物中的核心,其中抗草甘膦大豆居于首位而起着极为重要的作用。1抗草甘膦大豆在世界上的分布1996年抗草甘膦大豆开始大面积种植,美国农民迅速接受了抗除草剂品种,种植面积不     

抗草甘膦转基因大豆对豆田主要杂草多样性的影响

杂草是制约大豆生产的关键因子,抗除草剂转基因大豆为大豆生产提供可持续稳产和增产的潜力.目前,我国转基因大豆至今还处于试验阶段,还不能商业化种植.2010年在中国农科院廊坊科研中试实验基地用5点取样法调查研究了抗草甘膦转基因大豆AG5601、呼交03-263、呼交06-698对豆田杂草的影响.结果表明:在对豆田杂草种类及数量、田间密度(MD)、田间均度(U)、田间频率(F)和相对多度(RA)调查中,只有抗草甘膦转基因大豆呼交03-263豆田中狗尾草的F和RA显著低于亲本受体蒙豆12,其它杂草无显著差异.这说明抗草甘膦转基因大豆AG5601、呼交03-263、呼交06-698对豆田杂草没有显著影响.     

转基因抗草甘膦大豆安全性评价及对环境影响的检测

杂草防治是大豆种植中的重要问题。美国、阿根廷等国家主要是通过种植抗草甘膦大豆，进而喷施草甘膦来消灭杂草。转基因抗草甘膦大疆在我国目前尚没有推广种植。为了保护野生大豆资源的多样性，研究抗草甘膦大豆的基因检测方法，对环境尤其是豆类近缘作物的基凶漂移愈来愈重要。本试验对从阿根廷引进的抗草甘膦大豆在田间种植后对大豆及其近缘种漂移可能性及检测方法进行了研究，并在南京点检测到发生基因漂移的野生大豆1株。这说明大豆与野生大豆发生基因漂移是可能的，同时也提示引种抗草甘膦大豆应有足够的安全控制措施，以免发生基因漂移而逸生为超级杂草。     

抗草甘膦转基因大豆对豆田主要杂草多样性的影响

杂草是制约大豆生产的关键因子,抗除草剂转基因大豆为大豆生产提供可持续稳产和增产的潜力。目前,我国转基因大豆至今还处于试验阶段,还不能商业化种植。2010年在中国农科院廊坊科研中试实验基地用5点取样法调查研究了抗草甘膦转基因大豆AG5601、呼交03—263、呼交06—698对豆田杂草的影响。结果表明：在对豆田杂草种类及数量、田间密度（MD）、田间均度（U）、田间频率（F）和相对多度（RA）调查中,只有抗草甘膦转基因大豆呼交03—263豆田中狗尾草的F和RA显著低于亲本受体蒙豆12,其它杂草无显著差异。这说明抗草甘膦转基因大豆AG5601、呼交03—263、呼交06—698对豆田杂草没有显著影响。     

转2mG2-epsps基因烟草的草甘膦耐受性分析

利用农杆菌介导法将耐草甘膦基因2mG2-epsps转入烟草,获得87株PCR阳性植株,阳性率为43%。对PCR阳性植株进行Southern杂交、RT PCR、Western 杂交和ELISA分析,结果显示外源基因已经整合到烟草基因组中并高效表达,转基因植株的叶片中2mG2-EPSPS蛋白的最高表达量可达26.03 μg/g 鲜重。转基因烟草草甘膦耐受性分析显示,其中有15个转化事件表现出较好的草甘膦耐受性,对草甘膦的耐受性可达到1%。转基因植株的种子可以在10 mmol/L草甘膦异丙铵盐浓度下萌发,T1代转基因烟草幼苗可以耐受浓度为0.8%的草甘膦。研究结果表明转2mG2-epsps基因烟草具有较高的草甘膦耐受性,2mG2-epsps基因可以用于耐除草剂转基因作物的培育。     

储藏温度和时间对转基因大豆外源基因及蛋白的影响

采用PCR和Western-blot方法,研究了储藏过程中不同温度(4、25和37℃)和不同时间(10、30、50、70和90 d)对转基因大豆外源cp4-epsps基因和EPSPS蛋白的影响。结果表明:在储藏过程中外源cp4-epsps基因没有发生明显变化;外源EP-SPS蛋白发生轻微降解,降解产物相对分子质量约为46.2×103,而且37℃降解条带较25℃明显,说明相对较高的温度(25和37℃)在储藏90 d期间能够促进外源EPSPS蛋白的降解,而对基因完整性影响较小。     

抗草甘膦转基因大豆的抗性及栽培地生存竞争能力研究

研究以实验室自主培育的抗草甘膦转基因大豆SHZD32-01为材料,以非转基因受体中豆32和适合当地栽培的皖豆31为对照,通过田间喷施不同剂量草甘膦,比较转基因大豆和受体大豆成活率及株高的差异;此外,在常规栽培条件下,比较不同时期的转基因大豆SHZD32-01、受体大豆和皖豆31的株高、复叶数、相对覆盖度的差异及成熟期(R8)后繁育系数和落粒率的差异,研究转基因大豆在常规栽培条件下的生存竞争能力。结果表明,SHZD32-01在喷施1.230~4.920kg/hm2草甘膦条件下生长不受抑制;栽培地条件下,不同时期的3个大豆品种的上述调查指标均无显著差异。因此,SHZD32-01对草甘膦抗性较好,无栽培地生存竞争优势,不具有杂草化的潜力。     

抗草甘膦转基因大豆的田间鉴定

为推广抗草甘膦转基因大豆优良品种,本文对新培育的抗除草剂草甘膦转基因大豆新材料SNT1进行了田间鉴定。田间试验采用随机区组设计方案,结荚期喷施41%农达(草甘膦)除草剂。观察和记载处理组和对照组除草剂处理后,大豆幼苗的枯死率,以及各主要生长发育时期和产量性状的表型。结果表明喷施除草剂后,非转基因对照组大豆(SN99-1)幼苗枯死率达98.86%,而转基因大豆SNT1仅有1.02%幼苗呈现受害症状。SN99-1和SNT1在主要生育期、主茎节数、单株荚数和百粒重等农艺性状上差异不显著。抗草甘膦转基因大豆SNT1在大田条件下能稳定、有效抵抗草甘膦除草剂,且抗草甘膦性状的表达并未影响到其他农艺性状。转基因大豆新材料SNT1可进一步应用于培育综合农艺性状优异且高效抗草甘膦除草剂的大豆新品种。     

抗草甘膦转基因大豆生物与环境安全性

世界转基因作物发展速度迅猛,其中抗除草剂转基因大豆的种植面积和作物产量都占有较大比例,其安全性也受到人们极大关注。文章通过对抗除草剂转基因大豆多年的研究总结,并结合国内外抗除草剂转基因大豆的研究文献,阐述了抗草甘膦转基因大豆现状及其发展,并对其生物和环境的安全性问题进行评价。     

抗草甘膦转基因大豆基因漂移的研究Ⅰ大豆风媒介传粉的基因漂移研究

田间生殖隔离状态下,将野生大豆和栽培大豆种植在抗草甘膦转基因大豆周围,按固定距离收获。每年对一部分实施喷施高剂量草甘膦进行鉴定筛查,另一部分收获留待下年继续鉴定筛查。对每年连续筛查中存活植株提取DNA,进行对目的基因CP4-EPSPS的PCR检测,结果为阴性。初步判断在监测的三年时间内没有发现抗草甘膦转基因大豆通过风媒介使花粉传播,对田间大豆及其近缘种野生大豆产生明显的基因漂移。     

抗草甘膦大豆的遗传研究

以3个大面积推广的春大豆品种（宁镇3号、灰荚2号和日本晴3号）为母本与3个转基因抗草甘膦品种（ARG4、ARG5和ARG6）杂交，对杂交后代F1、F2、F3和BC1的抗除草剂特性进行遗传分析，结果表明大豆对除草剂的抗性受一对显性核基因控制。     

不同时期喷施草甘膦对抗草甘膦转基因大豆生长和产量构成的影响

【目的】通过分析不同生长期喷施草甘膦后,抗草甘膦转基因大豆生长和产量构成的变化,阐明一定浓度的草甘膦对转基因大豆生长繁育的影响,并对转基因大豆田间实际除草过程中草甘膦喷施时间及浓度的合理选择提供数据支持及理论研究依据。【方法】选择抗草甘膦转基因大豆GTS-40-3-2,采用田间随机区组的设计方法,在大豆生长的V1-V5期茎叶喷施一定浓度梯度的41%草甘膦异丙胺盐水剂,研究草甘膦对不同时期转基因大豆生长及产量构成的影响,并同期监测该浓度梯度草甘膦的实际除草效果。【结果】1.23-12.30 kg•ai•hm-2的草甘膦均能有效控制杂草,但喷施草甘膦超过推荐剂量1.23-2.46 kg•ai•hm-2会抑制GTS-40-3-2主茎节和主茎复叶的生长及降低成熟期的单株粒数和单株产量。GTS-40-3-2的单株有效荚数和百粒重在喷施不同浓度草甘膦后保持对照水平,株高、结荚高和有效分枝数等产量相关性状在较低浓度草甘膦处理后还有一定增长。草甘膦对GTS-40-3-2生长繁育的影响因施药时间的不同存在差异,4.92-7.38 kg•ai•hm-2的草甘膦显著抑制V1和V2期大豆的生长和产量,但对V3-V5期大豆的产量构成没有明显影响;V3-V5期大豆茎叶生长的减缓发生在喷施一定浓度草甘膦后10-20 d,30 d后茎叶生长恢复至对照水平,但较高浓度（9.84-12.30 kg•ai•hm-2）的草甘膦仍会导致V4和V5期大豆单株粒数和单株产量的明显下降,V3期GTS-40-3-2的产量构成因素不受喷施草甘膦的影响。【结论】1.23-2.46 kg•ai•hm-2的草甘膦具有良好的除草效果,在转基因大豆生长的V1-V5期均能安全使用而不会造成大豆的生长抑制和减产。喷施草甘膦超过推荐剂量,一定程度上损伤大豆的结粒水平,但籽粒质量不受影响。草甘膦对不同时期转基因大豆生长繁育的影响程度为：V1、V2＞V4、V5＞V3,田间除草时选择V3期喷施草甘膦,从对转基因大豆生长和产量构成的影响角度而言,相对最为安全有效。     

抗草甘膦转基因大豆（Glycine mac (L.) Merri）杂草性评价的试验实例

 【目的】评价美国孟山都公司生产的抗草甘膦转基因大豆40-3-2作为加工原料引入中国可能带来的演化为杂草的生态风险,验证转基因大豆杂草化环境安全评价条款的可操作性。【方法】在农田生态环境下比较了抗性大豆、受体品种和当地常规品种的生存竞争能力、繁育能力、自生苗、种子落粒性和延续能力。【结果】在适宜季节种植的转基因大豆的生存竞争能力和繁育能力明显低于当地常规品种,表现在复叶数少、植株较矮、结实率低;受体品种的生存竞争能力和常规品种相似,但繁育能力低于常规品种。在非适宜季节三者的生存竞争能力相似,而受体品种和抗性大豆的结实能力都比常规品种略强。3个品种的落粒性都不强,形成自生苗的可能性也都很小。所有供试大豆种子的延续能力都很弱。【结论】以上研究结果表明美国孟山都公司生产的抗草甘膦转基因大豆40-3-2在中国南京地区环境条件下演化为杂草的可能性较小,其作为加工原料进口后演化为杂草的生态风险小。试验证实了转基因大豆环境安全评价标准的杂草性条款具有可操作性。     

利用花粉管通道法将耐草甘膦基因mG2-epsps 导入玉米自交系的研究初报

构建了含有耐草甘膦基因mG2-epsps的植物表达载体pUmG2,采用花粉管通道法将其导入优良玉米自交系X90中,对Tn代1542株植株进行草甘膦喷洒实验,共得到32株能够耐受0．25％草甘膦药液的抗性植株;对这32株抗性植株的PCR检测结果表明,其中29株为PCR阳性植株,平均转化率为1．88％;Southern杂交和Western杂交检测结果证明mG2-epspps基因已整合至玉米基因组并正确表达。     

抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际微生物和土壤氮素转化的影响

采用室外小区试验方法,研究了抗草甘膦转基因大豆(RRS)对根际土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的氨化作用强度、硝化作用强度和反硝化作用强度的影响.结果显示,RRS显著降低了根际土壤细菌和放线菌的数量,提高了根际土壤真菌的数量;RRS根际土壤氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌低于其亲本非转基因大豆和部分栽培大豆;RRS对根际土壤氨化作用强度和硝化作用强度有显著影响.但对反硝化作用强度的影响不显著(P<0.05).研究表明,RRS不同程度上降低了根际土壤微牛物的数量和生化强度,并对根际土壤真菌生长有一定的促进作用.