單非
(遼寧省阜新市糧油監(jiān)測站,遼寧阜新 123000)
轉基因糧食作物的研究進展與PCR法檢測研究
單非
(遼寧省阜新市糧油監(jiān)測站,遼寧阜新 123000)
農業(yè)生產中,通過轉基因糧食作物的應用,可顯著的提升作物的產量,降低傳統農業(yè)生產中存在的污染,保證生態(tài)環(huán)境健康的發(fā)展,并提高食品的安全性,滿足人們對食品的需求,促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來,轉基因糧食作物的研究不斷增多,取得了良好的研究成果,而且用于檢測轉基因糧食作用的方法也逐漸增多,促進了研究的發(fā)展,本文中,主要介紹了轉基因糧食作物的研究進展與PCR法在檢測中的應用。
轉基因糧食作物 PCR法 檢測 研究進展
隨著轉基因技術水平的進步,轉基因糧食作物的種類不斷增多,對于有利于人們身體健康方面的作用,目前尚未明確,但可以確定的是轉基因糧食作物可能會產生一定的危害,因此,需要對轉基因作物進行科學有效的檢測,PCR法為眾多檢測方法中的一種,引來眾多研究人員的關注,獲得了比較多的研究成果,而且在檢測實踐中也有著比較廣泛的應用。
1.1 轉基因水稻研究進展
自從首株轉基因水稻面世后,關于轉基因水稻的研究不斷的增多,而且取得了飛速的發(fā)展,多項轉基因水稻研究成果已經開始邁入田間試驗階段,轉基因水稻正在逐漸的向著產業(yè)化方向發(fā)展?,F階段,研究出的轉基因水稻品種主要包含以下幾種:第一,抗蟲轉基因水稻,水稻種植中,影響水稻產量高低的一個重要因素即為蟲害,傳統水稻種植中,以噴灑農藥的方式來防治蟲害,解決蟲害的同時,增加水稻生產成本,而且會極大的危害生態(tài)環(huán)境,抗蟲轉基因水稻研發(fā)之后,可以提升水稻植株自身的抗蟲能力,降低蟲害帶來的影響[1];第二,抗病轉基因水稻,水稻生長過程中,發(fā)生浸染性病害或生理性病害之后,不僅會造成減產,甚至會導致植株死亡,抗病轉基因水稻研究成功后,可以顯著的提升水稻的抗病能力,現階段,Xa21轉基因雜交稻組合正在田間進行試驗,此種水稻具有良好的抗白葉枯病的能力。除了抗病、抗蟲轉基因水稻之外,現已經研究出抗逆境、抗除草劑的轉基因水稻,具有良好的研究進展。
1.2 轉基因玉米研究進展
玉米是我國主要的糧食作用之一,可在很大程度上保障我國糧食安全,并為眾多的工業(yè)生產、飼料生產等提供原材料能源。玉米育種中,轉基因技術主要在抗病蟲、抗除草劑等方面應用。在抗病蟲轉基因玉米方面,培育玉米種子時,利用轉基因技術,培育出雜交玉米種子,提高玉米的抗病抗蟲能力,現階段,T4代轉基因抗蟲玉米、T1代轉基因抗病玉米等已經在吉林、山東等省份中進行了相應的種植試驗。培育抗除草劑玉米品種時,在其中加入抗除草劑耐性基因,比如Bar基因,可以提高玉米品種的抗除草劑能力,現階段,抗咪唑啉酮玉米、抗Liberty玉米、抗草甘膦玉米等品種均已培育成功。此外、耐鹽、耐旱轉基因玉米、抗病毒轉基因玉米、高植酸酶轉基因玉米等均在研究當中。
1.3 轉基因小麥研究進展
與水稻和玉米的轉基因技術相比,小麥轉基因的研究開始的比較晚,不過也取得了比較好的研究進展??钩嗝共∞D基因小麥是一種抗病小麥品種,可以提升小麥抗赤霉病的能力,降低小麥患赤霉病的幾率。蚜蟲對小麥的生長危害非常大,影響小麥種植的產量,以往防治蚜蟲的主要措施為采用殺蟲劑,防治的效果比較好,但殺蟲劑同樣會將蚜蟲的天敵消滅,導致生態(tài)平衡被破壞,而抗蚜蟲轉基因小麥研究成功后,可有效的解決這一問題[2]。
2.1 PCR法基本原理
PCR法是指聚合酶鏈式反應法,1983年,由美國的科學家Mullis發(fā)明,是一種在體外將特定基因或DNA序列快速擴增的方法,因此,PCR法也被稱之為基因體外擴增法。在PCR法中,將已知的待擴增的DNA片段序列放置在試管中,利用人工合成的方法,制成引物和底物,與現有的DNA鏈互補,其中,引物2段,為寡核苷酸,底物4種,為脫氧核苷酸,通過高溫聚合酶,在體外進行周期反應,并不斷的循環(huán),實現擴增[3]。PCR法的優(yōu)點為靈敏性、特異性及效率性都比較高,在轉基因食品檢測中有著比較廣泛的應用。
2.2 在轉基因糧食作物檢測中的應用研究
對于轉基因糧食作物的檢測來說,檢測的基礎可以采用兩種,一種為DNA RNA,一種為蛋白質水平,現階段,常用的檢測方法包含PCR法、基因芯片法等,這其中,由于其他檢測方法均存在一定的不足之處或局限性,因此,應用最為廣泛的為PCR法。以轉基因玉米檢測為例,應用PCR法檢測時,首先在市場中隨機抽取非轉基因玉米種子及轉基因玉米種子,回到實驗室中后,利用DNA提取試劑盒,并利用DNA聚合酶、DNA分子量標記等試劑進行提取和制備DNA試驗,提取和制備試驗完成之后,需要確定引物,以便于完成擴增試驗。隨后,利用選擇的的引物,利用PCR法,對選中的全部玉米種子進行特異性擴增,最后,依據擴增試驗結果,鑒定PCR產物,比如選擇的轉基因玉米種子為MON810、Bt11、Bt176和MON863時,實驗時選擇的陽性對照為經農業(yè)部轉基因成分檢測樣品玉米樣品,而陰性對照則選擇為非轉基因玉米鄭單958,經過上述的試驗過程之后,DNA提取結果顯示,玉米總DNA提取之后,利用zSSⅡb進行Ⅱ擴增時,目的片段可擴增出88bp大小,與轉基因糧食作物PCR檢測的要求相符合。
現階段,隨著糧食作物轉基因技術的發(fā)展,轉基因糧食作物的品種越來越多,而且多數轉基因品種已經開始進行田間試驗,為糧食作物產量的提升提供了良好的保證。PCR法為檢測糧食作物中轉基因成分的有效方法,敏感性及特異性都比較好,可以提高檢測的準確性,而且檢測速度比加快,具有良好的檢測效果。
[1]倪娜,張智勇,李國瑞等.實時熒光定量PCR技術在轉基因食品檢測中的應用研究進展[J].內蒙古民族大學學報(自然科學版),2013,01:64-70.
[2]熊建文,彭端,覃曉娟等.轉植酸酶基因玉米的研究與安全評價[J].基因組學與應用生物學,2011,02:251-256.
[3]王甜,陳慶富.熒光定量PCR技術研究進展及其在植物遺傳育種中的應用[J].種子,2007,02:56-61.
[4]王紅梅,張昌泉,李錢峰等.以谷蛋白GluA-2信號肽增強外源蛋白在轉基因水稻胚乳中的表達與積累[J].作物學報,2015,04:524-530.