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为保障我国农业转基因生物标识制度的实施,本文从2个方面开展相关研究:我国主要商业化种植和生产的转基因植物及其产品的定性、定量PCR检测方法、新型核酸定量检测方法(AUDP—PCR)建立及其在转基因检测中的应用。
1.我国主要转基因植物及其产品的PCR检测方法的建立
转基因植物检测过程中,内标准基因对于转基因产品的定性和定量检测十分重要,本文利用生物信息学手段初步筛选获得了棉花和番茄的内标准基因Sadl和LAT52,并通过定性、定量PCR和Southern Blot等方法验证了Sadl和LAT52基因具有种间特异性、种内非特异性和恒定的低拷贝数的特点。同时,利用Sadl和LAT52基因定性、定量检测了实际的转基因棉花(MON531和GK19)和转基因“华番一号”样品。
本文根据分析获得的1种转基因大豆(GTS40-3-2)、9种转基因玉米(BT11、NK603、TC1507、T25、GA21、BT176、MON810、MON863和CBH351)、2种转基因油菜(RT73和T45)、4种转基因棉花(GK19、SGK321、MON1445和MON531)和1种转基因“华番一号”番茄的通用元件、外源基因、外源插入载体部分元件邻接区和品系特异性序列,系统建立了这17种转基因棉花、大豆、玉米、番茄和油菜的内标准基因、通用元件、外源基因、外源插入载体部分元件邻接区和品系特异性序列的定性、定量PCR检测方法(筛选PCR、基因特异性、构建特异性和品系特异性PCR检测)。建立的定性PCR.检测方法的LOD低于0.1%,定量PCR的LOD和LOQ低于20个拷贝,重复性和重演性的标准偏差小于20%。建立的转基因棉花、大豆、玉米、番茄和油菜的定量PCR检测方法应用于实际混合样品的定量分析,定量分析结果与实际转基因成分含量的偏差基本上小于20%,完全符合ISO标准对于转基因植物及其产品定量PCR检测方法的要求。同时,还构建了一系列替代阳性参考物质的标准质粒分子用于转基因大豆、玉米、棉花和油菜的定量PCR分析。
2.新型核酸定量检测方法(AUDP—PCR)研究。
本文设计了一种新型通用的双链荧光探针(Attached universal Duplex Probe,AUDP),并建立了相应的荧光定量PCR检测体系和方法,即AUDP—PCR。AUDP—PCR是在UT—PCR和双链探针基础上建立起来的新型荧光定量PCR技术,其主要的特点是采用通用的引物型荧光探针,对多种不同的靶DNA或RNA序列进行定量分析。经过大量的实验验证,表明本研究设计建立的AUDP—PCR荧光定量PCR技术具有通用性、高灵敏度、高重复性和重演性、适用范围广、荧光信号高且稳定和实验费用低等优点。同时,我们将AUDP—PCR技术成功的应用到转基因植物及其产品检测中,定量的分析了转基因大豆(GTS 40-3-2)和转基因玉米(BT176)的混合样品,获得了比较准确的实验结果。