农业转基因生物检测技术的初步研究-转基因检测方法
转基因植物的生产和检测方法
转基因植物的生产和检测方法转基因植物是繁殖用于人类消费的农作物，其基因被修改以抵御虫害和提高产量。
转基因的技术对世界的食品安全、环境保护和农业产量增加产生了重要的影响。
但是，随着转基因产品的不断推广和应用，对于检测其是否安全和透明的要求也越来越高。
本文将介绍转基因植物的生产和检测方法。
一、转基因植物的生产方法转基因植物的生产方法主要分为两种，一种是基因枪法，另一种是农杆菌介导的转基因法。
基因枪法是通过射入改造后的DNA 直接向植物细胞内导入外来基因，从而实现转基因植物的创建。
而农杆菌介导的转基因法则是通过把拥有外来基因的细菌注入植物细胞内，再将细菌注入特定的细胞壁，使得外来基因稳定地嵌入植物的基因组中。
当然，在此基础上，科学家还使用了一些远离传统种植法的技术，例如如基因编辑工具CRISPR-Cas9。
基于如此多样化的转基因生产方法，科学家们已经可以创造出各种不同类型的转基因植物。
二、转基因植物的检测方法转基因植物的检测方法主要包括了两类：一是用于提取DNA的样品，二是用于检测的样品。
在前人研究的基础上，当前有两种常见检测方法：PCR和ELISA。
PCR(聚合酶链反应)是目前主流的转基因检测技术，它能够根据材料提取的DNA进行基因片段扩增，从而检测模板所对应的基因是否存在。
PCR技术以灵敏度、特异性高、复查和修复能力强著称，不过，PCR技术存在可能会观察到错误反应的问题。
另外一个常见的检测技术是酶联免疫吸附法(ELISA)，它特别适用于筛查含水量较低的复合样品。
ELISA是一种抗体检测技术，它基于抗体结合了基因，在测试物接口中发生颜色反应，显示基因存在或不存在。
这种方法也常用于通过检测植物组织中蛋白质水平的方法来检测转基因。
总之，用于转基因检测的技术越来越精准和可靠，从而让我们可以安心地使用和消费转基因植物农作物。
同时，也可以使用这些技术来帮助农民更好地掌握农田信息，从而进一步提高农产品的营养价值和商品价值。
转基因动物的检测方法
转基因动物的检测方法转基因动物的检测方法转基因技术是新兴的生物技术,具有广阔的应用前景,目前利用转基因技术获得的主要是粮食作物,其中转基因植物及产品已进入商品化生产阶段,转基因动物的研究尚处于实验室研究阶段,获得转基因动物技术难度较大,即使外源基因转进动物体内,检测也比较困难。
这是由于如果整合拷贝数低,那么它的检测难度比单拷贝基因还大不表达,肯定也会增加检测难度,此外,当外源基因与内源性基因同源性很高时,检测也比较困难,因而选择适当的检测方法,避免造成疏漏及人力、;如果基因表达效率低甚至物力、财力的浪费是至关重要的。
目前已有许多实验室结合分子生物学方法,探索出一些检测方法,下面从各不同检测水平来看转基因动物的检测方法。
1 染色体和基因水平1.1 DNA 斑点杂交(DNA blot hybridization) 通过直接将变性的待测DNA 样品点在尼龙膜(或硝酸纤维素膜) 等固体支持物上,然后和探针杂交,从而检测样品中是否存在目的DNA 序列。
根据点样方式—和样品点的形状不同可分为斑点杂交、狭缝杂交( slot blot hybridization) 、打点杂交(spot blot hybridization) 。
当目的基因与内源基因组DNA 无同源性时可用它,为避免假阴性,可同时用质粒DNA (1～l0pg) 作阳性对照。
该方法在分析基因组DNA 时,对样品纯度要求低、快速、简便、经济、灵敏度高(能从2μg～5μg 的基因组DNA 中检出单拷贝基因),尤其对大批子代动物的粗筛颇具优越性,应作为首选方法。
但该方法易出现假阳性。
1.2 PCR(Polymerase chain reaction) PCR 技术是DNA 体外扩增技术,基本原理同体内DNA 的复制一样,均需经过DNA 模板解链、引物、结合及模板指导下的链延伸三个过程,在PCR 反应中是靠温度的调整和聚合酶的共同作用完成的。
若PCR 体系中有一对方向相对的引物,通过反复重复变性、复性、延伸过程,则在短时内可将两引物间模板扩增至百万倍。
农作物基因鉴定与转基因技术
农作物基因鉴定与转基因技术农作物是人类的重要食源之一，因此，研究和开发适应不同环境和需求的农作物品种受到了广泛的关注。
在这个过程中，农作物基因鉴定和转基因技术成为了研究人员的重要工具。
农作物基因鉴定技术主要是指对农作物的基因进行检测和分析，了解其遗传特性以及相关的生理、形态和产量特征。
目前，应用较广泛的基因鉴定技术包括PCR技术、DNA芯片技术、同源性比对以及基于测序分析的方法等。
PCR技术是将DNA扩增至可检测水平的一种技术。
它可以根据需要选择一段基因特定的引物，将目标DNA片段扩增出来，并对扩增产物进行分析和鉴定。
这种方法可以用于快速检测作物中的特定基因或基因组，比较经济和简便。
在现代育种中，PCR技术被广泛应用于种品质检测和品种鉴别等方面。
DNA芯片技术是一种基于高通量检测原理的技术，可以同时检测和鉴定大量的基因。
这种技术在基因组学研究中被广泛运用，可以对作物中的成千上万个基因进行分析和鉴定。
与PCR技术相比，DNA芯片技术的检测速度更快、准确性更高。
同源性比对是一种在作物基因组学中常用的方法，它可以通过比对作物DNA序列和其他物种的DNA序列进行匹配，从而分析和鉴定出目标基因。
这种方法在作物基因鉴定和育种研究中具有重要意义，能够为品种改良提供有益的信息。
基于测序分析的方法则是提取目标作物DNA，进行高通量测序后再利用生物信息学技术对其进行分析和鉴定。
这种方法实验流程比较复杂，但是可以获取准确性高、信息量大的结果。
在研究作物基因组结构和功能方面，基于测序分析的方法被广泛应用。
除了农作物基因鉴定技术外，转基因技术也是农作物品种改良和产量提高的重要方法之一。
转基因技术是指将人为设计的基因或DNA片段导入其他生物体内的一种技术。
在农业领域，转基因技术可以实现对作物特定性状的精准调控，如抗虫、抗病、抗旱、耐盐等。
转基因作物的应用，受到广泛的关注和争议。
其中一个重要的原因是转基因技术的安全性问题。
虽然经过多年的研究和实践，当前认为转基因技术的安全性得到较好的控制，但对于人类健康和环境的长期影响还需要更多的研究。
植物转化及转基因的检测
复杂
复杂
简单
昂贵
昂贵
便宜
低
高
低
可行
广泛
广泛
Agrobacterium tumefaciens
Ti plasmid with the new gene
+
cell’s DNA
Agrobacterium
Plant cell
Transformation
The new gene
Tr2a0n20s/6g/20enic plant
Calli are placed in vacuum chamber, Helium pressure shot DNA into cells
Gene gun
vacuum chamber
Calli remain on the high osmotic media for 2020h2o0u/6r/s20 following shooting.
• 早衰
生长期缩短、早孕早穗等
• 对环境敏感
对水、肥、温度、光照敏感
Transformation is performed by gene gun meia prepare calli for transfomation
2020/6/20
福建省农业遗传工程重点实验室
DNA with desired gene and antibiotic resistance is coated onto the surface of gold particles.
借助标记基因和报告基因的快速筛选和纯合
抗生素抗性基因
新霉素磷酸转移酶基因（nptII）——Kanr，G418r
双氢叶酸脱氢酶基因 潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)——hygr 氯霉素乙酰转移酶基因（cat）——Cre
转基因检测的主要技术方法及基本流程
转基因检测的主要技术方法及基本流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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植物转化及转基因的检测
※从重组子中，提取DNA，进一步分析鉴定转化子。
表达载体构建
※将目的基因克隆到表达载体上，使之在新的遗传背景下实现功能表达。
植物基因工程的主要步骤
植物遗传转化
※ 用生物或物理方法将目的基因转入植物受体中
转基因植物的鉴定
※ 分子水平、个体水平、群体水平检测目的基因的遗传、表达及其稳定性
转基因作物的育种利用
从处于分蘖中期的供试转基因抗虫水稻植株上，随 机取三个粗壮分蘖剪取3-4cm长的叶片一片。将叶片 移置长玻璃管6.5cm×1.5cm）内经0.1g/l苯骈咪唑保 鲜液浸渍过的滤纸片上，每管分别接入5头刚孵化的蚁 螟，管口塞紧脱脂棉。自开始接虫后，第二、四、六、 八天分别考察或测定幼虫死亡率。期间向管内增添新 鲜的叶片。
对照
直链淀粉含量 %
9.7 10.9 9.6 9.9 9.2 9.3 9.6 10.4 8.9 8.9 10.8 9.2 12.8
比对照降幅 %
24.51 14.96 25.26 22.66 28.12 27.70 24.65 18.50 30.31 30.31 15.83 28.20
转基因株系的遗传分析及纯合
植物转化及转基因的检测
2021/4/8
福建省农业遗传工程重点实验室
基因工程的概念
利用DNA体外重组或PCR扩增技术从某种 生物基因组中分离感兴趣的基因，或是用人工 合成的方法获取基因，然后经过一系列切割， 加工修饰，连接反应形成重组DNA分子，再将 其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的 过程.
Calli are placed in vacuum chamber, Helium pressure shot DNA into cells
Gene gun
简述转基因动植物的检测鉴定方法
简述转基因动植物的检测鉴定方法
一、转基因检测鉴定方法
1、理化检测法
（1）流式细胞术：利用流式细胞术技术，检测转基因植物DNA 核酸的含量，即采用荧光染料标记的 DNA 膜，以流速技术，测定和对比转基因动植物与其他植物的 DNA 含量。
（2）蛋白质印迹：利用蛋白质印迹法，它可以对植物蛋白质分子进行快速和准确的检测，包括转基因植物中特异性抗性蛋白。
2、分子生物学技术
（1）PCR 技术：通过荧光定量 PCR 技术，可实现对单个核酸分子的高灵敏度检测，其是转基因植物检测的常用技术。
（2） Southern 胺基酸印迹：利用 Southern 胺基酸印迹法，检测基因的等位基因进行检测和分析，如同位素标记 PCR，可以有效鉴定和分析转基因植物种群中不同基因的表达量及突变情况。
3、其他技术
（1）生物分子识别：通过生物分子识别，可以有效地检测出转基因植物特有的 DNA 序列，从而对转基因植物进行鉴定。
（2）生物免疫技术：利用生物免疫技术，可以以免疫试剂盒的形式，对转基因植物进行快速检测，从而达到鉴定的目的。
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农杆菌转化法及转基因植物检测方法
农杆菌转化法及转基因植物检测方法摘要：近年来，植物基因工程技术飞速发展，转基因植物在很多领域的研究推广取得了令人瞩目的成绩。
植物基因工程中常用的转化方法一般是通过土壤农杆菌系统、植物病毒系统和DNA直接导入法这三种方法进行。
另外，转基因技术快速发展的同时转基因植物检测技术也在不断地进歩和完善，目前被广泛应用的转基因植物检测方法有三类：整合水平上的检测、转录水平上的检测和表达水平上的检测。
本文着重对农杆菌介导的植物转化方法和转基因植物的检测两方面进行综述。
关键词：农杆菌，转化，转基因植物，检测方法伴随着生命科学的飞速发展，植物组织培养技术以及植物组织分化、植物基因重组等技术发展迅速并得到广泛应用。
1984年转基因烟草的诞生[1]，使外源基因导入植物细胞从而获得转基因新品种的设想成为现实。
随后，转基因技术被广泛应用于各个方面如：植物新品种的改良、植物性状改良、植物抗性的提高以及植物基因功能的研究等[2-4]。
新型转基因大豆、转基因番茄及转基因玉米等转基因新品种陆续面世[5]。
植物转基因技术不但能够打破植物的物种界限，还能够使物种基因彼此进行交流。
使植物育种年限缩短，植物育种进程加快，植物抗性也在一定程度上得到很大提高，使来自于不同生物种类的优良目的基因导入植物并得到优良植物新品种。
同时，运用转基因技术研究植物自身基因结构组成及其基因功能调控等方面也取得了一定成果；运用转基因技术还研制出生物反应器和雄性不育系[6]。
目前，利用转基因技术将目的基因导入植物基因组中的常用方法主要有：土壤农杆菌介导的基因转化、DNA直接导入和植物病毒系统介导法。
本文着重介绍土壤农杆菌介导的目的基因转化法，同时也对目前转基因植物的检测进行适当总结。
1 土壤农杆菌介导系统的种类土壤农杆菌中的发根农杆菌和根癌农杆菌能够侵染植物伤口并形成与土壤农杆菌中大质粒有关的植物肿瘤和冠瘿。
能够诱发此类肿瘤的根瘤农杆菌中常常带有分子量为200-250kb的Ti质粒。
农业转基因生物检测技术的初步研究-我国研究进展
本身也存在灵敏度低，检测时间长，花费高等缺点，因此它往往应用于基因转化的科研 工作中， 而不适用于口岸上对产品中转基因的检测， 基因芯片法（ 王关林，２ ０ ０ ２ ） ：是将成千上万的荃因探针排列在固定相支持物硅片或 尼龙膜上， 通过与荧光素或同位素标记的待检样本杂交后，对杂交信号分析反映样本信 息。该法的优点是所包含的检测信息量大，可以一次性对数万种转基因成分进行检测， 但存在价格昂贵、稳定性差等缺点． 在Ｄ Ｎ Ａ检测的诸多方法中， Ｐ Ｃ Ｒ方法检测转基因产品是目 前应用最为广泛的方法， 被认为适合用于各类转基因产品包括原料和经过加工的制成品的定性和定ｔ检测
能研究外源基因的表达部位， 可以作为首选的报告基因。Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｎ． ｒ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｎ和 Ｗ ｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｒ 杂交分别从整合、转录、翻译水平检测外源基因的行为，说服力强。但这些分子杂交技 术需要转膜及杂交， 操作繁琐且费用高， 不适合大批量样品的检测， 可在 Ｐ Ｃ Ｒ检测阳性 结果的基础上对转基因产品作进一步的鉴定。在实际工作中，转基因产品的检测仍存在 一些技术难题，需要把多种检测技术或方法结合运用，才能解决全部的检测任务。随着 定里Ｐ Ｃ Ｒ 、 分子探针、基因芯片及核酸直接杂交等现代分子生物学技术的迅速发展， 相 信会有更加准确、灵敏的方法应用于转基因产品的检测中。 随着转基因产品种类的不断增加， 过去所建立的转基因检测方法将难于适应未来的 发展需要，因为这些方法均是一次对单个或少数几个基因的检测，而近年的热点一基因 芯片检测方法将极可能成为未来对转基因成分检测的发展方向。基因芯片，又称 Ｄ Ｎ Ａ
１ ． ５ ． ３ 国外转基因检测研究状况
目 前，国外报道的转基因检测方法主要有两大类：在核酸水平上进行检测，即通过
主要农作物种子转基因检测方法及应用
科 技 纵 横农业开发与装备 2020年第5期主要农作物种子转基因检测方法及应用祁立新（潍坊市检验检测中心，山东潍坊 261100）摘要：目前为止，我国在玉米、水稻等农作物种子转基因技术方面取得了很大的进步，而判断农作物种子转基因的存在与否需要精准的检测技术，在我国转基因检测技术还不够成熟的情况下，主要研究我国当前使用的几种主要农作物转基因检测技术，为未来农作物的转基因检测的发展至成熟提供参考，促进我国转基因检测技术的完善与发展。
关键词：农作物种子；转基因；检测技术0 引言转基因生物是一种引入其他生物或者物种，并利用转基因重组技术进行培育而来的生物新品种。
这种技术可以提高农作物抗病、抗虫等能力，在提高农作物质量以及产量方面具有重要意义。
随着转基因技术的发展，目前全球转基因农作物的种植面积已经达到了2亿多hm2，主要涉及大豆、水稻、油菜等农作物。
1 基于基因芯片法的转基因检测技术与应用基因芯片法是一种高度集成的斑点反向转基因检测技术，科学家又将其称为DNA微探针阵列法。
其主要内容是通过将外源基因制作成芯片后与待检测的农作物DNA进行杂交培育，通过反应结果扫描与计算机技术分析，可以判断出样品是否为转基因技术产物。
基因芯片法具有很高的通量，试验过程极其复杂，技术所需费用较高，对试验的要求太高且缺乏普遍性，难以普及。
植物不同发育阶段的同一组织细胞在不同的环境影响因素下，基因的表达模式会存在一定的差别，同一实验个体的不同组织器官的基因表达方式也有所不同。
检验人员主要关注如何研究众多基因的表达以及表达丰富度等诸如此类的问题，而传统过时的方法一次只能研究些许基因的表达情况，在时代发展中逐渐被淘汰，基因芯片技术具有很高的并行性和高通量等优良特性，与这种研究最为贴合。
芯片杂交分析基因表达时能够从很少的实验样品中提供相关基因表达差异的信息，这种技术主要应用于医学方面，可以有效促进各种疾病的诊断、治疗以及药物筛选。
2 基于蛋白质表达产物的转基因检测技术与应用这是一种以抗体、抗原为基础的免疫学蛋白质检测方法，内容是通过定性、定量的外源基因所表达的蛋白质来进行转基因产品的判断。
主要农作物种子转基因检测方法及应用
主要农作物种子转基因检测方法及应用甄 贞1，2 高学军1，2 张明辉1，2（1东北农业大学生命科学学院，哈尔滨150030；2农业部转基因生物产品成分监督检验测试中心，哈尔滨150030）摘要：每年我国进口大量的转基因大豆、玉米等农产品，目前也正在研发多种转基因农作物新品种。
按照我国和国际有关法律法规，需对农作物的种子和加工制品进行转基因成分检测，确定为非转基因产品或将转基因成分标识后才可以进入市场流通，对于正在研发的转基因新品种也需通过检测进行监管。
对我国主要农作物种子转基因检测方法的实际应用进行了综述，包括种子产品抽样、核酸定性、定量检测（通用元件检测、品系特异性检测等）、蛋白定性检测（试纸条快速检测）等方法。
旨在为有关农作物种子生产、经营、产品加工和管理及研发工作者提供相关技术信息。
关键词：转基因；农作物；定性检测；定量检测；试纸条转基因生物（GMO，genetically modified organism）是利用基因重组技术引入其他生物或物种的基因而培育出来的生物新品种。
转基因技术使农作物获得自身不具有的抗病、抗虫、耐除草剂、抗逆境和高产优质等特性。
转基因农作物自1996年商品化以来，种植面积不断扩大，目前全球转基因作物的种植面积已达到2亿多hm2，主要品种为大豆、玉米、棉花、油菜等[1-2]。
1996-2016年全球共有30多个国家种植转基因作物，目前我国获批商品化种植的转基因作物只有抗虫棉花、抗病番木瓜，种植面积为2.8亿hm2，其他转基因作物尚未实现商品化种植[3-4]。
转基因作物在商品化种植前均经过安全评价，尚未发现转基因农作物存在安全风险。
欧盟委员会历时25年，通过130多项研究得出的结论是：生物技术，特别是转基因技术，并不比传统育种技术危险。
世界卫生组织认为，目前尚未显示广大民众使用转基因食品后对人体健康产生了任何影响。
但由于食用安全评估的长期性和复杂性，目前也无法定论转基因食品的安全问题，始终争议较大。
作物品种转基因检测规程
作物品种转基因检测规程转基因技术是指通过人为干预，将外源基因导入作物品种，从而赋予其新的特征或改善其性状的一种生物技术。
转基因作物的引入对农业生产和食品安全产生了深远的影响。
为了确保转基因作物的安全性和合规性，转基因检测成为一个必要的环节。
本文将针对作物品种转基因检测规程进行详细阐述。
一、转基因检测的目的转基因检测的目的在于鉴定作物品种中是否存在外源基因的导入。
通过检测可以确定作物品种是否为转基因作物，以及转基因事件的类型和数量。
这对于作物的品质评价、食品安全监管、种子市场监管以及国际贸易等方面具有重要意义。
二、转基因检测的方法1. PCR检测法PCR（聚合酶链反应）是一种常用的转基因检测方法。
通过PCR技术可以扩增目标基因片段，并进行后续的分析和鉴定。
PCR检测法可以高效、快速地鉴定转基因作物中是否存在特定的外源基因。
2. 实时荧光定量PCR检测法实时荧光定量PCR是一种基于PCR原理的高灵敏度检测方法。
它可以定量检测样品中的目标基因片段，并提供准确的检测结果。
实时荧光定量PCR检测法广泛应用于转基因作物的快速鉴定和定量分析。
3. 蛋白质检测法蛋白质检测法是一种通过检测样品中特定蛋白质的存在来确定作物品种是否转基因的方法。
该方法通过蛋白质电泳、免疫学方法等技术手段来进行转基因检测。
蛋白质检测法可以直接检测转基因作物中的外源蛋白质，对于某些转基因事件的鉴定具有重要意义。
三、转基因检测的样品准备在进行转基因检测之前，需要对样品进行合适的处理和准备。
首先要确保样品的代表性，即从作物品种中随机抽取样品，以保证检测结果的可靠性。
其次，样品要进行充分的粉碎和混合，以保证样品中外源基因的均匀分布。
四、转基因检测的结果解析转基因检测的结果通常以阳性和阴性来表示。
阳性结果表示样品中存在目标基因片段，即转基因作物；阴性结果则表示样品中不存在目标基因片段，即非转基因作物。
根据阳性结果的不同，还可以进一步分析转基因事件的类型和数量。
转基因作物检测识别方法
种 子2010.426转基因作物，是指利用分子生物学技术将某些生物的基因转移到其他物种中，使遗传物质得到改造的生物，兼具高产优质、多抗等诸多优点。
由于目前尚缺乏科学依据证明转基因作物及产品的安全性，对人类健康和环境潜在的风险已引起广泛关注和忧虑。
如何准确检测和识别转基因作物及其产品，也成为人们关注的热点。
1.生物表型检测法 将待检测识别的种子样品在特定的培养基上培养成幼苗，观察幼苗是否具有转基因的特定性状，以此区分转基因和非转基因幼苗。
如耐除草剂的转基因幼苗在除草剂处理的培养基上可以正常生长，而非转基因幼苗则受伤害或死亡，从而区分出耐除草剂的转基因幼苗。
该方法的优点是可利用实验室现有的设备和条件，成本低廉，不仅可以测定识别转基因产物，而且可判断其活性。
但其缺点是只能测定活的发芽种子，不同的转基因性状需单独测定，且需要的时间较长。
2. PCR 检测法定性PCR 测定法：迄今，最好的定性转基因种子分析方法是利用P C R 测定导入作物植株基因的特定D N A 序列是否存在。
PCR 可对插入两个已知DNA序列之间的特定DNA 序列进行特别和灵敏的扩增(多重)。
通常，导入的基因结构（基因卡盒）由3部分构成：启动子、结构基因、终止子。
在测定前，至少应该知道这3种中的任何1种，PCR就能用于测定其中任何一种基因，或者来自启动子和终止子D NA 标记。
PCR 基本测定主要包括3个步骤：①D N A 提取和纯化。
②插入DNA 的PCR 扩增。
③PCR 扩增产物存在的电泳确认。
每个步骤均会影响测定结果的可靠性和灵敏度，因此全部3个程序都应在最佳状态下操作。
定量PCR 测定法：定量PCR 测定有几种方法。
主要有：①竞争PCR ，根据目的序列合成一种突变的DNA 序列作为竞争模板，竞争模板与目的序列十分相似，可共用一套引物，根据扩增后这两种DNA 的含量和已知的竞争模板起始DNA 浓度，确定目的模板的起始DNA 浓度。
农作物种子转基因检测技术
抗除草剂的转基因植物（最早进入田间生产，目前栽培面积最 大）如孟山都的抗除草剂草甘膦大豆
抗虫转基因植物 如先正达的Bt176抗虫玉米
抗病转基因植物
（抗病毒，抗真菌，抗细菌）
植物发育调节基因工程 （控制果实成熟，雄性不育，改良植物 品质）
医药领域中的转基因植物（利用植物作为生物反应器，生产药 用蛋白、食用疫苗等）
检测种子数（粒） 转基因种子含量（%） 95% 2995 99% 4603
0.1
0.5
1.0 2.0 5.0 10.0
598
299 149 59 29
919
459 228 90 44
干种子粉碎（细度为0.5mm以下） 幼苗液氮研磨 直接切种子胚（大粒种子，如玉米）
提取方法
常规方法（SDS法，CTAB法）： 优点DNA提取量大，质量好；缺点：过程繁琐，时间长，工 作量大，接触有毒有害试剂。 商业提取试剂盒：优点：质量好，快捷；缺点：费用高。 快提法（热碱法）：优点：快捷、费用低；缺点：质量不高， 保存时间短。适合幼苗、种子胚，用于多样品快速检测。
它克服了天然物种生殖隔离的屏障，可以按照人们的意愿 使生物体的遗传性状发生改变，创造出自然界中原来并不存
在的新的生物功能和类型。
控制苹果 颜色的基因 基因工程技术 转入香蕉
苹果
香蕉
有苹果色的香蕉
•基因枪法
将基因（外衣）包在 “子弹”外，用强大的压 力使子弹穿过植物细胞， 同时脱下“外衣”
•花粉管通道法
幼苗喷洒试验
逆境发芽试验
利用抗原与抗体的特异性结合的免疫分析法，是检测外源基
农业转基因研发方案
农业转基因研发方案简介转基因技术是近年来兴起的一种先进生物技术，在农业领域也有广泛的应用。
通过基因工程手段，将外源基因导入农作物中，可以增强其抗病性、抗虫性、耐旱、耐盐等特性，提高作物产量和品质。
本文将介绍农业转基因研发方案。
研发流程基因筛选研发转基因作物首先需要筛选出合适的基因。
基因筛选一般由两种方式进行，即研究目标基因的功能和寻找对应基因。
研究目标基因的功能可以通过对已有文献的阅读、生物信息学分析等手段得到。
通过这些方法可以快速准确地找到目标基因的所有功能，为进一步筛选基因提供依据。
而寻找对应基因则需要进行大量实验，通过对基因组进行测序、表达分析等手段找到与目标基因相关的基因，依据科学实验来进一步筛选。
基因筛选完毕后，就需要将目标基因导入到农作物的基因组中。
这个步骤需要使用转化技术，将外源基因载体导入到细胞中，实现基因导入。
当前转化技术主要有以下几种：•农杆菌介导的转化技术：将带有目标基因的含有必要T-DNA片段的质粒构建成植物转化载体，并将其导入到农杆菌中，通过细胞壁上的伸长导管直接进入植物细胞。
•首次转基因苜蓿草中使用的基因枪技术：将含有外源基因的DNA粒子射入到植物细胞内，实现基因导入。
•氦离子注入技术：通过高速氦离子注入到植物组织中，使基因载体DNA部分进入细胞，并最终嵌入植物基因中。
基因表达和功能检验基因导入到植物细胞后，需要进行基因表达和功能检验。
这个过程需要使用PCR、Western blot、Northern blot、Southern blot和荧光显微镜等手段，对外源基因在植物细胞中的表达情况以及其对目标物质的影响进行检验。
基因表达和功能检验通过后，就需要对转化的植物进行选优筛选。
这一过程需要在不同生长条件下，对转化植物进行生长和发育的监测，以及与非转化植物进行对比。
最终选出合适的转基因植物。
研究方向农业转基因技术的研究方向主要包括：产量提高实现农作物的高产，是农业转基因技术研究的一大方向。
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Ｇ ｅ ｎ ｅ － Ｓ ｅ ａ ． 法：（ 草文， 董洁等，２ ０ ０ １ ） ：该方法主要用于食品中转荃因成分的检测。 由 于食品的成分比 较复杂，加之经不同的加工工艺处理，使其很难提取出较为完整的高 浓度的重组 Ｄ Ｎ Ａ ， 采用定性 Ｐ Ｃ Ｒ也很难检测出转基因成分， 故必须借助 Ｄ Ｎ Ａ测序仪中 Ｇ ｅ ｎ ｅ － Ｓ ｃ ａ ｎ 的功能，将定性Ｐ Ｃ Ｒ的结果进行软件分析，在特定的波段观察其波峰情况。 该方法如果要广泛推广应用， 还有不少工作有待完成。
及其产品、要不要科学和社会文明 进步的问题。他们的根本出发点是要禁止一切生物技 术！ 而我们则是在保证环境和人类健康的同时促进生物技术的发展，这是两者的根本区 别所在 （ 贾士荣， ２ ０ ０ ２ ） ．
１ ． ５转基因产品的检测
鉴于转基因产品具有重大的社会经济效益， 转基因产品的检测鉴定目 前已成为各主 要贸易国的一项重要工作。
因成分。
１ ． ５ ． １ ． ３ Ｐ Ｃ Ｒ － Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ法 Ｐ Ｃ Ｒ － Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ法是利用地高辛或生物素等标记引物， 扩增产物被固相板上特异的探针 所结合，再加入抗地高辛或生物素酶标抗体一辣根过氧化物酶结合物，最终酶使底物显 色．高灵敏度 Ｐ Ｃ Ｒ － Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ法是将Ｐ Ｃ Ｒ扩增的高效性和Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ的高特异性结合在一起， 灵敏度高达 ０ ． １ ％，足以 达到欧盟的要求（ 转基因检测闭值为 １ ％ ） ． Ｐ Ｃ Ｒ － Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ检测转基
１ ． ５ ． １ 转基因产品的检侧方法
目 前国内外对转基因成分的检测方法主要包括 Ｄ Ｎ Ａ检测法和蛋白质检测法：
１ ． ５ ． １ ． １ Ｄ Ｎ Ａ检侧法
材料与方法
对转基因产品进行 Ｄ Ｎ Ａ检测，即检测转基因生物墓因组中是否含有外源墓因，方 法有定性Ｐ Ｃ Ｒ 、定皿 Ｐ Ｃ Ｒ ． Ｄ Ｎ Ａ测序、Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ 以 及近来快速发展的基因芯片法。 定性Ｐ Ｃ Ｒ方法： 定性 Ｐ Ｃ Ｒ方法是最常用、 最经典的检测 Ｄ Ｎ Ａ的方法， 它通过所设 计的引物，在最佳条件下将目的Ｄ Ｎ Ａ片段按照 ２ ０ 扩增，从而大大提高了Ｄ Ｎ Ａ的浓度． 但是由于该方法本身可能存在的假阳性现象，使得有其局限性。用该方法所得的结果往 往需要用另一方法进行验证。 定ｆ Ｐ Ｃ Ｒ方法：定量 Ｐ Ｃ Ｒ检测转基因方法是适应欧盟所提出的对转墓因作物或转 墓因食品的允许量在 １ ％以下而建立的方法。该方法在转墓因定ｉ ｔ上的应用大致在 １ ９ ９ ７ － １ ９ ９ ８ 年间， 德国的科学家对该方法进行了 扩展， 从而通过拷贝数可以计算出转基因的 含Ｉ ｔ．定ｆ Ｐ Ｃ Ｒ方法因为是在定性 Ｐ Ｃ Ｒ方法的基础上加入了一条或多条探针，从而降 低了 假阳性的概率， 增强结果的可靠性； 更重要的是通过所加入的 探针， 在反应时其集团 发出的荧光可以对转基因的含量进行定量。深圳检验检疫局已 经率先在我国建立了 转基 因定里检测方， 。 并在转基因饲料检测上进行了 应用。 辽宁检验检疫局、 广州检验检疫局 和国家检验检疫局动植物实验所亦在转基因产品的定量检测方面取得了可喜的进展。 荧光 Ｐ Ｃ Ｒ （ Ｆ ｌ ｕ ｏ ｒ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｐ Ｃ 民Ｆ Ｐ Ｃ Ｒ ） ： 荧光Ｐ Ｃ Ｒ技术集 Ｐ Ｃ Ｒ和探针杂交技术的 优 点位一体， 直接探测Ｐ Ｃ Ｒ过程中的荧光变化， 可获得 Ｄ Ｎ Ａ模板的准确定量结果， 是目 前最先进的 Ｐ Ｃ Ｒ技术， 将Ｆ Ｐ Ｃ Ｒ技术用于转基因产品的检测，无疑会有很高的研究和 实用价值。 实时定ｆ Ｐ Ｃ Ｒ法（ Ｃ ｈ ｒ ｏ ｓ ｔ ｉ ａ ｎ ａ Ｈ ， ｅ ｔ ａ ｌ １ ９ ９ ６ ， Ｋ ｎ ｕ ｔ Ｇ ， Ｂ ｅ ｒ ｄ ａ ｉ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． ２ ０ ０ １ ） ： 该法检测转基 因产品，操作简单，省时省力，结果可靠、准确性高。该方法利用特异性荧光探针实时 监测目的基因的扩增，同时循环参数（ Ｃ ｔ 值） 和ＰＣＲ 体系中起始ＤＮＡＸ的对数值之 间有严格的线性关系。利用阳性标准样品的Ｃ七 值， 制成标准曲 线， 再根据未知样品的Ｃ ｔ 值就可以准确确定起始ＤＮＡ的数量。高纯度探针和适宜的镁离子浓度是该方法准确 定童的关键．实时定量ＰＣＲ 方法有效地解决了 其他定量方法所存在的假阳性及定量准 确度不高的难题。
因， 并测定了转基因马铃薯食品中的转基因成分的含量； 这是世界上第一例Ｐ Ｃ Ｒ法定量 检测转荃因产品的报道。 此后， 世界上已有不少学者报道了利用 Ｐ Ｃ Ｒ法检测的转基因 产
品。
１ ． ５ ． １ ． ２ 蛋白 质检测法
蛋白 质检测方法最常用的是Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ检测方法． 该方法具备特异性高、 快速、 耗费低 等特点，但该方法的灵敏度不够高，且即使是检测出阴性结果也不表明该样品不含转基
Ｄ Ｎ Ａ侧序： 目 前应 用最多的Ｄ Ｎ Ａ测 序技 术是Ｓ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ 等 提出 的 双脱 氧链终止法。 该
方法准确、可靠，在转基因检测中常作为 Ｐ Ｃ Ｒ验证方法。 Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ Ｂ ｌ ｏ ｔ 法：Ｄ Ｎ Ａ杂交方法是最经典的方法．也是最可靠的方法，但该方法
Ｈ ｙ ｂ － Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ ＂ 检测新方法， 这种方法和国际己 知的同 类Ｐ Ｃ Ｒ方法相比， 解决了 转墓因 检
１ ０
东北农业大学理学硕士学位论文
尽水平、食品加工过程对食品安全性产生的影响和潜在的食物营养和成分的改变。在致 敏性方面， 建议常见的致敏食品不要进行基因转移。建议加强方法学研究和动物试脸方
法。 ２ ０ ０ １ 年１ 月． 全球 １ １ ３ 个国家在加拿大蒙 特利尔通过了 一项历史性协议， ‘ 同 愈今后
对转基因食品贸易进行管理， 协议首次规定了 各国在装运进出口 货物时，必须对可能含
有 转基因 食品 的 货 柜贴上明 细 标 签．出 于 对 转基因 食品 安 全性的 关 注， 欧盟于 ２ ０ ０ ０ 年４
月起要求含 １ ％以 上转基因成分的产品都必须贴有标签， 日 本也将于 ２ ０ ０ １年实行标签制 度。详见附录 ２ ．
根据国家总局的安排，检测技术先做定性检测，再做定量检测．先解决是否为转基 因产品， 再确认为哪一类转基因产品． 我国己先后建立起检测转基因产品核酸的Ｐ Ｃ Ｒ定 性、 定璧检测，定量检测方法如 “ Ｃ Ｔ Ａ Ｂ － Ｐ Ｃ Ｒ － Ｒ Ｆ Ｌ Ｐ ” 法、 Ｐ Ｃ Ｒ － Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ法 （ 赵文军等， ２ ０ ０ １ ） ，荧光 Ｐ Ｃ Ｒ（ 刘光明， 王群力等， ２ ０ ０ １ ） ，实时荧光定盘 Ｐ Ｃ Ｒ法（ 马荣群， ２ ０ ２ ） 等， 检测转基因蛋白 质成份的试纸条法和酶联免疫方法等，并成功地应用于进出口 转基因产 品的检侧之中， 尤其是烟草的转基因检测 （ 贾建军， 周晓黎， ２ ０ ０ ２ ） 。 一些新的检测技术 如适应于多荃因同时检测的基因芯片技术、 分枝探针、 肤核酸正在研制中（ 朱水芳， ２ ０ ０ １ ） ， 荃因芯片技术已取得突破性进展，对转基因产品核酸和蛋白质以外成份的检测也在试验 之中． 这些枪铡方法基本上反应出了目 前国际转荃因产品检侧水平。国家检验检疫局植 物检疫实验所利用生物芯片技术的原理，己摸索出一种 “ 亲和吸附一一一Ｐ Ｃ Ｒ －
１ ． ３ ． ２ 国内对转基因生物安全性的管理政策
１ ９ ９ ３ 年１ ２ 月２ ４日以中华人民 共和国国家科学技术员会第 １ ７ 号令．发布 《 基因工 程安全管理办》 ，此后，农业部以 《 基因工程安全管理办法》为基础，于 １ ９ ９ ６ 年７ 月颁 布了 《 农业生物基因程安全管理实施办法》 。 ２ ０ ０ １ 年５ 月９日， 国院第 ３ ０ ４ 号令公布 《 农 业转基因生物安全管条例》 ， 共８ 章５ ６ 条， 条例规定“ 在中华人民和国境内 从事农业转基 因生物的研究、 试验、产、 加工、 经营和进口、出口 活动， 必须遵守本例” 等等。 进一步 明确了我国在农业转基因理方面的政策和体系。 我国农业部颁布的 《 农业转基因生物标识管理办法》规定从 ２ ０ ０ ２ 年３ 月２ ０ 日 起， 凡在中国境内销售的大豆、玉米等及其制品若属转基因产品必须进行标识。有关具体实 施办法见附录 １ ．
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本身也存在灵敏度低，检测时间长，花费高等缺点，因此它往往应用于基因转化的科研 工作中， 而不适用于口岸上对产品中转基因的检测， 基因芯片法（ 王关林，２ ０ ０ ２ ） ：是将成千上万的荃因探针排列在固定相支持物硅片或 尼龙膜上， 通过与荧光素或同位素标记的待检样本杂交后，对杂交信号分析反映样本信 息。该法的优点是所包含的检测信息量大，可以一次性对数万种转基因成分进行检测， 但存在价格昂贵、稳定性差等缺点． 在Ｄ Ｎ Ａ检测的诸多方法中， Ｐ Ｃ Ｒ方法检测转基因产品是目 前应用最为广泛的方法， 被认为适合用于各类转基因产品包括原料和经过加工的制成品的定性和定ｔ检测
（ Ｃ ａ ｒ ｏ ｌ ｙ ｎ ｄ ｈ ， Ａ ｎ ｇ ｕ ｓ ｋ ， １ ９ ９ ９ ， Ｖ ｏ ｌ ｌ ａ ｎ ｂ ｏ ｆ ｅ ｒ ｓ ， Ｂ ｕ ｒ ｇ ｋ ， １ ９ ９ ９ ） ． 瑞士的Ｍ ｅ ｙ ｅ ｒ 等（ １ ９ ９ ５ ） 用Ｐ Ｃ Ｒ 法定 盆 检 测Ｃ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ 公 司的 转基因马 铃薯 （ Ｆ Ｉ ａ ｖ ｒ Ｓ ａ ｖ ｒ Ｔ Ｍ ） 中 的Ｃ ａ Ｍ Ｖ ３ ５ Ｓ 启动子 和ｎ ｐ ｔ Ｉ 标记 基
多 重Ｐ Ｃ Ｒ （ Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｒ ａ ｓ ｅ Ｃ ｈ ａ ｉ ｎ Ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｍ Ｐ Ｃ Ｒ ） ： 也称复合Ｐ Ｃ Ｒ ， ， 是一种
特殊的Ｐ Ｃ Ｒ技术，比单一Ｐ Ｃ Ｒ反应更快捷，更经济，只需 １ 次Ｐ Ｃ Ｒ反应， 就能同时检 测多个靶荃因。多重 Ｐ Ｃ Ｒ技术在动物病毒性传染病检测中应用较多（ 谢芝勋， 庞尼珊 等， ２ ０ ０ １ ） 而在转基因成分定性（ 陶展， 杨胜利， ， ２ ０ ０ ０ ） 与定量（ 刘光明， 王群力， ２ ０ ０ １ ） 检测中的 应