單非
(遼寧省阜新市糧油監(jiān)測(cè)站,遼寧阜新 123000)
轉(zhuǎn)基因糧食作物的研究進(jìn)展與PCR法檢測(cè)研究
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(遼寧省阜新市糧油監(jiān)測(cè)站,遼寧阜新 123000)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通過轉(zhuǎn)基因糧食作物的應(yīng)用,可顯著的提升作物的產(chǎn)量,降低傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(duì)食品的需求,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來,轉(zhuǎn)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(cè)轉(zhuǎn)基因糧食作用的方法也逐漸增多,促進(jìn)了研究的發(fā)展,本文中,主要介紹了轉(zhuǎn)基因糧食作物的研究進(jìn)展與PCR法在檢測(cè)中的應(yīng)用。
轉(zhuǎn)基因糧食作物 PCR法 檢測(cè) 研究進(jìn)展
隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)水平的進(jìn)步,轉(zhuǎn)基因糧食作物的種類不斷增多,對(duì)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(zhuǎn)基因糧食作物可能會(huì)產(chǎn)生一定的危害,因此,需要對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行科學(xué)有效的檢測(cè),PCR法為眾多檢測(cè)方法中的一種,引來眾多研究人員的關(guān)注,獲得了比較多的研究成果,而且在檢測(cè)實(shí)踐中也有著比較廣泛的應(yīng)用。
1.1 轉(zhuǎn)基因水稻研究進(jìn)展
自從首株轉(zhuǎn)基因水稻面世后,關(guān)于轉(zhuǎn)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(xiàng)轉(zhuǎn)基因水稻研究成果已經(jīng)開始邁入田間試驗(yàn)階段,轉(zhuǎn)基因水稻正在逐漸的向著產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。現(xiàn)階段,研究出的轉(zhuǎn)基因水稻品種主要包含以下幾種:第一,抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻,水稻種植中,影響水稻產(chǎn)量高低的一個(gè)重要因素即為蟲害,傳統(tǒng)水稻種植中,以噴灑農(nóng)藥的方式來防治蟲害,解決蟲害的同時(shí),增加水稻生產(chǎn)成本,而且會(huì)極大的危害生態(tài)環(huán)境,抗蟲轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(huì)造成減產(chǎn),甚至?xí)?dǎo)致植株死亡,抗病轉(zhuǎn)基因水稻研究成功后,可以顯著的提升水稻的抗病能力,現(xiàn)階段,Xa21轉(zhuǎn)基因雜交稻組合正在田間進(jìn)行試驗(yàn),此種水稻具有良好的抗白葉枯病的能力。除了抗病、抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻之外,現(xiàn)已經(jīng)研究出抗逆境、抗除草劑的轉(zhuǎn)基因水稻,具有良好的研究進(jìn)展。
1.2 轉(zhuǎn)基因玉米研究進(jìn)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(chǎn)、飼料生產(chǎn)等提供原材料能源。玉米育種中,轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要在抗病蟲、抗除草劑等方面應(yīng)用。在抗病蟲轉(zhuǎn)基因玉米方面,培育玉米種子時(shí),利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),培育出雜交玉米種子,提高玉米的抗病抗蟲能力,現(xiàn)階段,T4代轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米、T1代轉(zhuǎn)基因抗病玉米等已經(jīng)在吉林、山東等省份中進(jìn)行了相應(yīng)的種植試驗(yàn)。培育抗除草劑玉米品種時(shí),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(xiàn)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(zhuǎn)基因玉米、抗病毒轉(zhuǎn)基因玉米、高植酸酶轉(zhuǎn)基因玉米等均在研究當(dāng)中。
1.3 轉(zhuǎn)基因小麥研究進(jìn)展
與水稻和玉米的轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比,小麥轉(zhuǎn)基因的研究開始的比較晚,不過也取得了比較好的研究進(jìn)展??钩嗝共∞D(zhuǎn)基因小麥?zhǔn)且环N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(duì)小麥的生長危害非常大,影響小麥種植的產(chǎn)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(huì)將蚜蟲的天敵消滅,導(dǎo)致生態(tài)平衡被破壞,而抗蚜蟲轉(zhuǎn)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?zhǔn)椒磻?yīng)法,1983年,由美國的科學(xué)家Mullis發(fā)明,是一種在體外將特定基因或DNA序列快速擴(kuò)增的方法,因此,PCR法也被稱之為基因體外擴(kuò)增法。在PCR法中,將已知的待擴(kuò)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(xiàn)有的DNA鏈互補(bǔ),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(jìn)行周期反應(yīng),并不斷的循環(huán),實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增[3]。PCR法的優(yōu)點(diǎn)為靈敏性、特異性及效率性都比較高,在轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)中有著比較廣泛的應(yīng)用。
2.2 在轉(zhuǎn)基因糧食作物檢測(cè)中的應(yīng)用研究
對(duì)于轉(zhuǎn)基因糧食作物的檢測(cè)來說,檢測(cè)的基礎(chǔ)可以采用兩種,一種為DNA RNA,一種為蛋白質(zhì)水平,現(xiàn)階段,常用的檢測(cè)方法包含PCR法、基因芯片法等,這其中,由于其他檢測(cè)方法均存在一定的不足之處或局限性,因此,應(yīng)用最為廣泛的為PCR法。以轉(zhuǎn)基因玉米檢測(cè)為例,應(yīng)用PCR法檢測(cè)時(shí),首先在市場(chǎng)中隨機(jī)抽取非轉(zhuǎn)基因玉米種子及轉(zhuǎn)基因玉米種子,回到實(shí)驗(yàn)室中后,利用DNA提取試劑盒,并利用DNA聚合酶、DNA分子量標(biāo)記等試劑進(jìn)行提取和制備DNA試驗(yàn),提取和制備試驗(yàn)完成之后,需要確定引物,以便于完成擴(kuò)增試驗(yàn)。隨后,利用選擇的的引物,利用PCR法,對(duì)選中的全部玉米種子進(jìn)行特異性擴(kuò)增,最后,依據(jù)擴(kuò)增試驗(yàn)結(jié)果,鑒定PCR產(chǎn)物,比如選擇的轉(zhuǎn)基因玉米種子為MON810、Bt11、Bt176和MON863時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的陽性對(duì)照為經(jīng)農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè)樣品玉米樣品,而陰性對(duì)照則選擇為非轉(zhuǎn)基因玉米鄭單958,經(jīng)過上述的試驗(yàn)過程之后,DNA提取結(jié)果顯示,玉米總DNA提取之后,利用zSSⅡb進(jìn)行Ⅱ擴(kuò)增時(shí),目的片段可擴(kuò)增出88bp大小,與轉(zhuǎn)基因糧食作物PCR檢測(cè)的要求相符合。
現(xiàn)階段,隨著糧食作物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)基因糧食作物的品種越來越多,而且多數(shù)轉(zhuǎn)基因品種已經(jīng)開始進(jìn)行田間試驗(yàn),為糧食作物產(chǎn)量的提升提供了良好的保證。PCR法為檢測(cè)糧食作物中轉(zhuǎn)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(cè)的準(zhǔn)確性,而且檢測(cè)速度比加快,具有良好的檢測(cè)效果。
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