轉(zhuǎn)基因水稻檢測方法與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究
發(fā)布時間:2022-01-20 22:18
轉(zhuǎn)基因水稻的研發(fā)技術(shù)日益成熟,越來越多的轉(zhuǎn)化體獲得不同國家的安全許可或進(jìn)入田間試驗(yàn),但作為重要主糧,其產(chǎn)業(yè)化及安全性問題引起社會廣泛關(guān)注,近年來,有關(guān)轉(zhuǎn)基因水稻的突發(fā)事件時有發(fā)生,引起了不必要的貿(mào)易摩擦和民眾恐慌,國內(nèi)外都高度重視轉(zhuǎn)基因水稻的安全評價與監(jiān)管檢測工作。因此,加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因水稻檢測方法與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究,提升監(jiān)管能力水平十分必要。本研究首先針對基于硅基質(zhì)膜柱的基因組DNA提取方法進(jìn)行優(yōu)化,開發(fā)了新型植物種子基因組DNA提取試劑盒,同時對水稻種子研磨粒度與基因組DNA提取質(zhì)量之間關(guān)系進(jìn)行分析,提高基因組DNA質(zhì)量和得率,為下一步PCR檢測提供基礎(chǔ);其次對已發(fā)現(xiàn)的和本研究開發(fā)的水稻內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基因,以及反應(yīng)體系與程序進(jìn)行優(yōu)化篩選、深入研究,研制了水稻內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基因檢測方法標(biāo)準(zhǔn);再次對轉(zhuǎn)基因水稻的篩選元件進(jìn)行統(tǒng)計分析,建立了轉(zhuǎn)基因水稻篩查檢測方法,構(gòu)建了檢測用陽性標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)粒;最后成功研制了轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻克螟稻基因組DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),為檢測提供物質(zhì)基礎(chǔ)。這些結(jié)果為我國轉(zhuǎn)基因水稻安全評價與管理、標(biāo)識制度的實(shí)施,以及監(jiān)管檢測提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。本研究我們?nèi)〉玫闹饕晒缦?1.研發(fā)了一種新型植物種子...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品PCR檢測策略示意圖及特異性情況
吉林大學(xué)博士學(xué)位論文18混合機(jī)、水分測定儀等,且對設(shè)備和操作環(huán)境的要求也比較高,因此生產(chǎn)成本較昂貴[131,132]。3.1.2質(zhì)粒DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(plasmidreferencematerial)是指由含有轉(zhuǎn)基因檢測外源目的基因和內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基因特異性片段的重組質(zhì)粒分子制備形成的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[133]。它的優(yōu)點(diǎn)有可以通過微生物培養(yǎng)而無限復(fù)制,制備過程相對簡單,不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備,對制備操作環(huán)境要求不高,生產(chǎn)成本較低;質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不需要再抽提DNA,使用方便,且均勻性好、純度高;可以實(shí)現(xiàn)高通量檢測,因?yàn)橐粋質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)分子可以包含多個轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)化體的外源目的片段,可以同時對多個轉(zhuǎn)化體進(jìn)行檢測[134-136]。缺點(diǎn)是只能用于基于核酸的檢測方法;質(zhì)粒分子的DNA與待測樣品的基因組DNA的基質(zhì)差異,可能會導(dǎo)致兩者的PCR擴(kuò)增效率不一致,進(jìn)而導(dǎo)致定量結(jié)果的誤差,因此測定結(jié)果需要校正系數(shù)(CoefficientValues,CVs)來校正;對于溫度、濃度、時間等儲存條件較敏感,相對不穩(wěn)定[137]。3.1.3基因組DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)基因組DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是一類來自于轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因植物葉片基因組DNA,用于轉(zhuǎn)基因植物定性和定量檢測的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);蚪MDNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)其特點(diǎn)是相對于其它標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)如基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來說制備容易;在定量檢測過程中不需要額外的校正系數(shù)。缺點(diǎn)是對原材料要求嚴(yán)格,很多品系因沒有批準(zhǔn)商業(yè)化,原材料供給有限;而且它需要提取大量的DNA,耗費(fèi)大量的人力。圖2轉(zhuǎn)基因檢測標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值轉(zhuǎn)化應(yīng)用示意圖Fig.2StrategydiagramofGMOPCRdetectionandthedetectionspecificity
吉林大學(xué)博士學(xué)位論文28(7)棄上清,加入500μL,5mL、5mL70%乙醇溶液洗滌,12000r/min離心10min。(8)棄上清,將離心管倒立于吸水紙吸干,并使乙醇充分揮發(fā),干燥DNA;加50μL水溶解DNA。DNA溶液-20℃保存?zhèn)溆谩?.2.11不同水稻種子粒度對DNA提取質(zhì)量的影響本實(shí)驗(yàn)中,我們采用了改良CTAB法、Qiagen、Tiangen試劑盒三種提取方法來提取不同粒度水稻種子DNA。分別用電泳法和紫外分光光度計法,測定DNA的質(zhì)量。1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.3.1過柱緩沖液pH值優(yōu)化結(jié)果過柱緩沖液pH值分別為4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,6.5和7.0時,玉米、水稻、棉花和大豆種子的DNA提取得率見圖3至圖6可得,過柱緩沖液pH值為5.0-6.0時,DNA得率較高、質(zhì)量較好,其中,當(dāng)過柱緩沖液pH值為5.5時,DNA得率不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它pH的得率,而且DNA的純度也最高。因此,為了達(dá)到更好的效果,過柱緩沖液pH值優(yōu)選為5.5。圖3過柱緩沖液不同pH值下玉米種子的DNA得率Fig.3DNAyieldofmaizeseedsatdifferentpHvaluesincolumn-crossingbuffer圖4過柱緩沖液不同pH值下水稻種子的DNA得率Fig.4DNAyieldofriceseedsatdifferentpHvaluesincolumn-crossingbuffer
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中美貿(mào)易爭端背景下中國大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 程遙,馬禹,寧健康. 大豆科學(xué). 2020(02)
[2]加拿大轉(zhuǎn)基因農(nóng)食產(chǎn)品技術(shù)性貿(mào)易措施體系研究[J]. 李盼畔,吳西源,魏霜,曹曉鋼,王君,王順芝,付偉,杜智欣,李志勇. 檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊. 2019(06)
[3]改良十六烷基三甲基溴化銨-磁珠核酸提取方法及在植物轉(zhuǎn)基因檢測中的應(yīng)用[J]. 權(quán)永兵,黃永輝,徐淼鋒,廖力,林偉,張衛(wèi)東. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2019(23)
[4]利用研磨儀快速提取基因組DNA用于PCR[J]. 胡榮飛,陳璐瑤,張小妮,吳均堅(jiān),何文錦,陳由強(qiáng),薛婷. 生物技術(shù)通訊. 2019(05)
[5]2018年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J]. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications China Biotechnology;. 中國生物工程雜志. 2019(08)
[6]中國作物分子育種現(xiàn)狀與展望[J]. 王紅梅,陳玉梁,石有太,李靜雯,王立光. 分子植物育種. 2020(02)
[7]澳大利亞轉(zhuǎn)基因生物安全監(jiān)管概況及啟示[J]. 吳剛,李文龍,石建新,張麗,武玉花,宋貴文. 生物技術(shù)通報. 2019(03)
[8]國際轉(zhuǎn)基因生物安全管理(上)[J]. 湖南農(nóng)業(yè). 2018(10)
[9]國際轉(zhuǎn)基因標(biāo)識制度變動趨勢分析及對我國的啟示[J]. 徐琳杰,劉培磊,李文龍,孫卓婧,宋貴文. 中國生物工程雜志. 2018(09)
[10]歐、美、日轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全審批制度研究及對我國的啟示[J]. 孔慶江,楊育晗. 科技與法律. 2017(06)
本文編號:3599620
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品PCR檢測策略示意圖及特異性情況
吉林大學(xué)博士學(xué)位論文18混合機(jī)、水分測定儀等,且對設(shè)備和操作環(huán)境的要求也比較高,因此生產(chǎn)成本較昂貴[131,132]。3.1.2質(zhì)粒DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(plasmidreferencematerial)是指由含有轉(zhuǎn)基因檢測外源目的基因和內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基因特異性片段的重組質(zhì)粒分子制備形成的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[133]。它的優(yōu)點(diǎn)有可以通過微生物培養(yǎng)而無限復(fù)制,制備過程相對簡單,不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備,對制備操作環(huán)境要求不高,生產(chǎn)成本較低;質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不需要再抽提DNA,使用方便,且均勻性好、純度高;可以實(shí)現(xiàn)高通量檢測,因?yàn)橐粋質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)分子可以包含多個轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)化體的外源目的片段,可以同時對多個轉(zhuǎn)化體進(jìn)行檢測[134-136]。缺點(diǎn)是只能用于基于核酸的檢測方法;質(zhì)粒分子的DNA與待測樣品的基因組DNA的基質(zhì)差異,可能會導(dǎo)致兩者的PCR擴(kuò)增效率不一致,進(jìn)而導(dǎo)致定量結(jié)果的誤差,因此測定結(jié)果需要校正系數(shù)(CoefficientValues,CVs)來校正;對于溫度、濃度、時間等儲存條件較敏感,相對不穩(wěn)定[137]。3.1.3基因組DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)基因組DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是一類來自于轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因植物葉片基因組DNA,用于轉(zhuǎn)基因植物定性和定量檢測的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);蚪MDNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)其特點(diǎn)是相對于其它標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)如基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來說制備容易;在定量檢測過程中不需要額外的校正系數(shù)。缺點(diǎn)是對原材料要求嚴(yán)格,很多品系因沒有批準(zhǔn)商業(yè)化,原材料供給有限;而且它需要提取大量的DNA,耗費(fèi)大量的人力。圖2轉(zhuǎn)基因檢測標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值轉(zhuǎn)化應(yīng)用示意圖Fig.2StrategydiagramofGMOPCRdetectionandthedetectionspecificity
吉林大學(xué)博士學(xué)位論文28(7)棄上清,加入500μL,5mL、5mL70%乙醇溶液洗滌,12000r/min離心10min。(8)棄上清,將離心管倒立于吸水紙吸干,并使乙醇充分揮發(fā),干燥DNA;加50μL水溶解DNA。DNA溶液-20℃保存?zhèn)溆谩?.2.11不同水稻種子粒度對DNA提取質(zhì)量的影響本實(shí)驗(yàn)中,我們采用了改良CTAB法、Qiagen、Tiangen試劑盒三種提取方法來提取不同粒度水稻種子DNA。分別用電泳法和紫外分光光度計法,測定DNA的質(zhì)量。1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.3.1過柱緩沖液pH值優(yōu)化結(jié)果過柱緩沖液pH值分別為4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,6.5和7.0時,玉米、水稻、棉花和大豆種子的DNA提取得率見圖3至圖6可得,過柱緩沖液pH值為5.0-6.0時,DNA得率較高、質(zhì)量較好,其中,當(dāng)過柱緩沖液pH值為5.5時,DNA得率不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它pH的得率,而且DNA的純度也最高。因此,為了達(dá)到更好的效果,過柱緩沖液pH值優(yōu)選為5.5。圖3過柱緩沖液不同pH值下玉米種子的DNA得率Fig.3DNAyieldofmaizeseedsatdifferentpHvaluesincolumn-crossingbuffer圖4過柱緩沖液不同pH值下水稻種子的DNA得率Fig.4DNAyieldofriceseedsatdifferentpHvaluesincolumn-crossingbuffer
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中美貿(mào)易爭端背景下中國大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 程遙,馬禹,寧健康. 大豆科學(xué). 2020(02)
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[4]利用研磨儀快速提取基因組DNA用于PCR[J]. 胡榮飛,陳璐瑤,張小妮,吳均堅(jiān),何文錦,陳由強(qiáng),薛婷. 生物技術(shù)通訊. 2019(05)
[5]2018年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J]. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications China Biotechnology;. 中國生物工程雜志. 2019(08)
[6]中國作物分子育種現(xiàn)狀與展望[J]. 王紅梅,陳玉梁,石有太,李靜雯,王立光. 分子植物育種. 2020(02)
[7]澳大利亞轉(zhuǎn)基因生物安全監(jiān)管概況及啟示[J]. 吳剛,李文龍,石建新,張麗,武玉花,宋貴文. 生物技術(shù)通報. 2019(03)
[8]國際轉(zhuǎn)基因生物安全管理(上)[J]. 湖南農(nóng)業(yè). 2018(10)
[9]國際轉(zhuǎn)基因標(biāo)識制度變動趨勢分析及對我國的啟示[J]. 徐琳杰,劉培磊,李文龍,孫卓婧,宋貴文. 中國生物工程雜志. 2018(09)
[10]歐、美、日轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全審批制度研究及對我國的啟示[J]. 孔慶江,楊育晗. 科技與法律. 2017(06)
本文編號:3599620
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