转基因大豆粉中AM79-EPSPS基因成分的检测方法

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大豆是各个国家重要的粮食和经济作物,我国目前大豆种植面积和产量逐年下降,只能通过进口以满足国内市场的需求。因此,全面发展具有我国自主知识产权的转基因大豆品种,对恢复和提升我国大豆产业具有重要意义。AM79-EPSPS基因是从被草甘膦污染的土壤中直接分离克隆获得的抗草甘膦基因,是我国自主研发和利用的新基因,已被证明可在转基因大豆中稳定遗传,但有关该基因的特异性相关检测方法尚无相关报道。因此,如何识别植物材料中是否含有转基因成分已成为目前迫切需要解决和研究的课题。为了保障和促进我国转基因产品的稳定发展,针对我国自主研发且尚未获得商业化种植批准的转基因大豆AM79-EPSPS,本研究利用实时荧光定量PCR技术(q RT-PCR),根据转基因大豆AM79-EPSPS转化载体序列设计引物和探针,并对引物、探针和扩增体系进行了筛选和优化,建立了转基因大豆AM79-EPSPS品种的特异性q RT-PCR检测方法。结果表明,建立的检测方法可用于特异性检测AM79-EPSPS基因成分的含量;检测限为10拷贝的AM79-EPSPS基因组DNA,定量限为25拷贝的AM79-EPSPS基因组DNA;重复试验的3次平行间和3次实验间标准偏差和相对标准偏差值均在可接受的范围之内,表明建立的检测方法重复性较好;盲样检测结果显示,混合样品间的SD值介于0.07~0.54,RSD值介于0.10%~0.40%,偏差bias介于-1.94%~2.76%,均在可接受范围内,表明建立的检测方法稳定可行。本研究建立的转基因大豆AM79-EPSPS品种的特异性q RT-RCR检测方法特异性高、灵敏度好、可重复性强、定量结果稳定可靠,可用于转基因大豆AM79-EPSPS成分的定性和定量分析。同时,基于数字PCR(dPCR)进一步建立了转基因大豆AM79-EPSPS品种的特异性双重ddPCR检测方法。结果表明,设计的AM79-EPSPS引物和探针具有良好的特异性和扩增性,且内源基因ACTIN和外源基因AM79-EPSPS的组合可作为转基因大豆AM79-EPSPS双重ddPCR定量检测的引物和探针;进一步对双重ddPCR的引物和探针浓度及退火温度进行了优化和选择,最终确定56°C作为退火温度,引物与探针的终浓度为0.4/0.2μmol/L;检测限为3拷贝,定量限为25拷贝,RSD值小于25%,表明该方法的灵敏度较好,同时建立的AM79-EPSPS双重ddPCR体系的重复性良好,满足转基因成分定量检测的要求;盲样检测结果显示,混合样品间的RSD值介于0.05%~0.09%之间,偏差bias介于–1.67%~15.24%之间,表明建立的检测方法稳定可行。本研究建立的转基因大豆AM79-EPSPS品种的特异性双重ddPCR检测方法特异性好、灵敏度高、重复性好,定量结果精准可靠,可用于转基因大豆AM79-EPSPS成分的精准定量分析。比较单重qRT-PCR和双重ddPCR发现,双重ddPCR在转基因成分定量分析方面的优点是不参考标准曲线的情况下对目标进行绝对量化,由于高水平样本分割的原理,即使在很低的目标拷贝数下,dPCR得到的结果也是非常精确和准确的,最大限度地减少了基体差异对扩增效率的影响。此外,dPCR的另一个重要优点是对PCR抑制剂的敏感性较低,且双重ddPCR较q RT-PCR在转基因植物目标成分的检测过程中具有更高的稳定性、精确度、灵敏度和重现性,故dPCR在转基因植物目标成分的检测过程中具有广阔的应用前景。
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