鄧婷婷,黃文勝,曹際娟,于 寧,邢冉冉,張九凱,葛毅強(qiáng),陳 穎,
(1.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京 100176;2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 大連 116600;3.中國(guó)農(nóng)村技術(shù)開(kāi)發(fā)中心,北京 100045)
轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品低水平混雜(low level presence,LLP),即生產(chǎn)、貿(mào)易及加工的農(nóng)產(chǎn)品中,因各種原因?qū)е潞休^低或極低水平未經(jīng)進(jìn)口國(guó)批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因成分。LLP有3 個(gè)明顯特征:發(fā)生LLP的轉(zhuǎn)基因作物非經(jīng)進(jìn)口國(guó)批準(zhǔn),但其安全性已得到其他國(guó)家的認(rèn)可;轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品LLP問(wèn)題僅與貿(mào)易有關(guān);LLP是微量可限定的[1-4]。在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的多個(gè)節(jié)點(diǎn)上,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都可能混雜的可能性,如育種階段的花粉漂移、大宗運(yùn)輸及生產(chǎn)加工過(guò)程中的殘留污染等,完全清除供應(yīng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)基因成分殘留有現(xiàn)實(shí)難度[5-7]。因此,轉(zhuǎn)基因作物L(fēng)LP從客觀上無(wú)法避免。隨著全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積越來(lái)越大,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的全球貿(mào)易量也在不斷增加,但不同國(guó)家對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品批準(zhǔn)的范圍與進(jìn)度不一[8-9],農(nóng)產(chǎn)品國(guó)際貿(mào)易中轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品LLP事件發(fā)生的頻率越來(lái)越高,LLP事件已占轉(zhuǎn)基因成分混雜事件的50%左右,其中大豆是引發(fā)LLP事件的主要作物之一[10-12]。因此,建立科學(xué)的轉(zhuǎn)基因大豆LLP判定方法,尤其是定量分析方法,將農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中的轉(zhuǎn)基因健康及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)降到最低,可以保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口的穩(wěn)定與進(jìn)一步的發(fā)展。
轉(zhuǎn)基因檢測(cè)技術(shù)隨著科技進(jìn)步而快速發(fā)展,目前主要的檢測(cè)手段仍以實(shí)時(shí)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)為主,近年來(lái)數(shù)字PCR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因檢測(cè),數(shù)字PCR由于具有測(cè)量獨(dú)立性與無(wú)需任何校準(zhǔn)物的特點(diǎn),使得低豐度靶標(biāo)分子的精準(zhǔn)定量成為可能。但無(wú)論是real-time PCR定性檢測(cè)還是數(shù)字PCR定量檢測(cè),其檢測(cè)極限值仍然存在,超出極限值的誤差不可避免。任何檢測(cè)結(jié)果都會(huì)或多或少偏離真實(shí)值,因此在描述轉(zhuǎn)基因定量結(jié)果的同時(shí)指出定量結(jié)果的可靠程度非常有必要。CNASCL01-G003:2021《測(cè)量不確定度的要求》規(guī)定,檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)每項(xiàng)有數(shù)值要求的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定。不確定度作為衡量檢測(cè)結(jié)果可靠程度的重要指標(biāo),能定量表示檢測(cè)數(shù)據(jù)的分散范圍,有助于判斷“臨界值”的符合性[13-16]。根據(jù)測(cè)量不確定度的定義,測(cè)量結(jié)果的不確定度可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行表征。實(shí)際工作中則可以實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S作為其估計(jì)值[17-19]。而在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制的過(guò)程中,將定值不確定度與均勻性評(píng)估、穩(wěn)定性考察引入的不確定度按照平方和開(kāi)方的方法疊加就給出了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,該合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子k得出的不確定度稱為擴(kuò)展不確定度U[20]。而對(duì)于轉(zhuǎn)基因定量的不確定度目前鮮見(jiàn)研究報(bào)道。因此,采用數(shù)字PCR方法研究從轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品LLP定量的整個(gè)過(guò)程并科學(xué)評(píng)估定量結(jié)果的不確定度,建立科學(xué)的LLP判定方法,減少LLP貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn),對(duì)我國(guó)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易具有極為重要的意義。
轉(zhuǎn)基因大豆(Glycine max)GTS40-3-2等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購(gòu)于歐盟聯(lián)合研究中心標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與測(cè)量研究所(Institute for Reference Materials and Measurements,IRMM);非轉(zhuǎn)基因大豆等樣品由本實(shí)驗(yàn)室保存。
ddPCR Super Mix(no dUTP)、ddPCR Droplet Generation Oil、ddPCR Droplet Reader Oil、Droplet Generator DG8 Cartridge等試劑和耗材 美國(guó)Bio-Rad公司;RealMaster Mix(with ROX)美國(guó)ABI公司;十六烷基三甲基溴化銨(cetyltrithyl ammonium bromide,CTAB)、氯化鈉(NaCl)北京索萊寶科技有限公司;三羥甲基氨基甲烷(tris(hydroxymethyl)aminomethane,Tris)、乙二胺四乙酸二鈉(disodium ethylenediamine tetraacetic acid,Na2EDTA)美國(guó)Amresco公司;三氯甲烷、無(wú)水乙醇、異丙醇(均為分析純)北京六合通公司。
QX200TMDroplet Digital PCR系統(tǒng)(包括微滴生成器、封膜機(jī)、PCR擴(kuò)增儀和微滴讀取儀)美國(guó)Bio-Rad公司;7500實(shí)時(shí)熒光PCR儀 美國(guó)ABI公司;研磨機(jī)德國(guó)IKA公司;離心機(jī) 美國(guó)Beckman Coulter公司;Qubit核酸蛋白分析儀 美國(guó)Thermo Scientific公司。
1.3.1 樣品制備與試劑配制
低含量轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-4樣品的制備:取0.5 g轉(zhuǎn)基因大豆GTS40-3-2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入到49.5 g非轉(zhuǎn)基因大豆中,充分混合均勻并研磨至60 目,制成轉(zhuǎn)基因大豆GTS40-3-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的樣品,再取0.5 g含1%轉(zhuǎn)基因大豆GTS40-3-2的樣品加入到49.5 g非轉(zhuǎn)基因大豆中,充分混合均勻并研磨至60 目,制成轉(zhuǎn)基因大豆GTS40-3-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的樣品,按照此方法再依次制成含0.05%、0.01%、0.005%和0.001%轉(zhuǎn)基因大豆GTS40-3-2的樣品。
CTAB提取緩沖液(20 g/L CTAB、1.4 mol/L NaCl、0.1 mol/L Tris-HCl、0.02 mol/L Na2EDTA,pH 8.0):稱取5 g CTAB、20.45 g NaCl、3.03 g Tris和1.86 g Na2EDTA,溶于200 mL去離子水中,充分?jǐn)嚢杈鶆?,用濃HCl調(diào)節(jié)溶液的pH值至8.0,最后加去離子水定容至250 mL,121 ℃滅菌20 min,室溫保存?zhèn)溆谩?/p>
CTAB沉淀液(5 g/L CTAB、40 mmol/L NaCl):稱取0.5 g CTAB和0.234 g NaCl加入去離子水定容至100 mL,121 ℃滅菌20 min,室溫保存?zhèn)溆谩?/p>
TE緩沖液(10 mmol/L Tris-HCl、1 mmol/L EDTA,pH 8.0):量取1 mL 1 mol/L Tris-HCl(pH 8.0)和0.2 mL 0.5 mol/L EDTA(pH 8.0),加去離子水定容至100 mL,121 ℃滅菌20 min,室溫保存?zhèn)溆谩?/p>
1 mol/L Tris-HCl(pH 8.0)緩沖液:稱取121.1 g Tris置于1 L燒杯中,約加入800 mL去離子水,充分?jǐn)嚢枞芙猓瑧?yīng)使溶液冷卻至室溫后用濃HCl調(diào)節(jié)溶液的pH值至8.0,最后加去離子水定容至1 L,121 ℃滅菌20 min,備用。
0.5mol/L EDTA(pH 8.0)緩沖液:稱取186.1 g Na2EDTA·2H2O,置于1 L燒杯中,約加入800 mL去離子水,充分?jǐn)嚢?,用NaOH調(diào)節(jié)pH值至8.0(約20 g NaOH),最后加去離子水定容至1 L,121 ℃滅菌20 min,室溫保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 基因組DNA提取
樣品采用GB/T 19495.3—2004《轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測(cè)核酸純化提取方法》中改良的CTAB法[21]提取基因組DNA,提取過(guò)程中將樣本量增加2 倍,蛋白酶K量增加2.5 倍,去蛋白的步驟重復(fù)1 次,溶解沉淀的緩沖液體積減少至原來(lái)1/2。利用核酸蛋白分析儀分別測(cè)定提取的樣品DNA溶液的濃度及質(zhì)量后,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 引物和探針的設(shè)計(jì)及合成
根據(jù)歐盟標(biāo)準(zhǔn)方法(JRC,2017)合成大豆凝集素基因(Lectin)和GTS-40-3-2品系特異性基因引物探針,根據(jù)GB/T 38164—2019《常見(jiàn)畜禽動(dòng)物源性成分檢測(cè)方法 實(shí)時(shí)熒光PCR法》[22]方法合成黃牛Cytb基因引物探針(表1),相關(guān)序列及其標(biāo)記由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成。
表1 轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量引物探針序列Table 1 Sequences of primers and probes used for quantitative analysis of GTS-40-3-2
1.3.4 擴(kuò)增體系和反應(yīng)參數(shù)
數(shù)字PCR擴(kuò)增體系:分別向0.2 mL PCR管中加入2×ddPCR Super Mix(no dUTP)10 μL,終濃度為0.4 μmol/L的正向引物和反向引物,0.2 μmol/L熒光標(biāo)記探針,5 μL DNA模板,利用ddH2O補(bǔ)齊至20 μL。
數(shù)字PCR擴(kuò)增參數(shù):根據(jù)儀器要求,將配制好的數(shù)字PCR混合液,加入Droplet Generator DG8 Cartridge的加樣孔中,在其另一側(cè)加入ddPCR Droplet Generation Oil后放入QX200TMDroplet Digital PCR微滴生成器中,由儀器自動(dòng)生成微滴。將生成的微滴移至PCR板中進(jìn)行加膜密封后放置于PCR擴(kuò)增儀中,按以下參數(shù)進(jìn)行PCR擴(kuò)增:95 ℃預(yù)變性5 min(1 ℃/s),1 個(gè)循環(huán);94 ℃變性15 s,60 ℃退火1 min(1 ℃/s),50 個(gè)循環(huán);98 ℃延伸10 min(1 ℃/s),1 個(gè)循環(huán);12 ℃保存反應(yīng)產(chǎn)物。將擴(kuò)增產(chǎn)物放入微滴讀取儀中進(jìn)行熒光檢測(cè),記錄陽(yáng)性和陰性微體系數(shù)量及其比值。根據(jù)比值分別計(jì)算數(shù)字PCR體系中的大豆Lectin基因和GTS-40-3-2品系特異性基因拷貝數(shù)(copies/μL)。
real-time PCR擴(kuò)增體系和參數(shù):0.2 mL PCR反應(yīng)管中加入2×RealMaster Mix(with ROX)10 μL,終濃度為0.4 μmol/L的正向引物和反向引物、0.2 μmol/L的探針、5 μL DNA模板,利用ddH2O補(bǔ)齊至20 μL。real-time PCR程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性10 min;95 ℃變性10 s;60 ℃退火延伸45 s;45 個(gè)循環(huán)。
1.3.5 real-time PCR方法定性檢測(cè)限的確定
將含0.1%、0.05%、0.01%、0.005%和0.001%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的樣品基因組DNA模板10、100、1000 ng加入real-time PCR擴(kuò)增體系中,每個(gè)樣品重復(fù)20 次,確定95%置信區(qū)間下能穩(wěn)定檢出的最低DNA添加量和定性檢測(cè)限。每個(gè)擴(kuò)增反應(yīng)中添加黃牛DNA(20 copies/反應(yīng))作為內(nèi)參照,ddH2O為空白對(duì)照。
1.3.6 數(shù)字PCR方法的定性檢測(cè)限和定量檢測(cè)限的確定
按1.3.3節(jié)方法分別對(duì)含0.1%、0.05%、0.01%、0.005%和0.001%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的樣品進(jìn)行數(shù)字PCR定量,每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行檢測(cè)。
1.3.7 數(shù)字PCR方法定量精密度和重復(fù)性
為驗(yàn)證所建立的ddPCR方法對(duì)低含量轉(zhuǎn)基因大豆的定量精密度,在重復(fù)性條件下,用同樣的方法、相同的測(cè)試環(huán)境下進(jìn)行數(shù)字PCR定量實(shí)驗(yàn),每個(gè)樣品平行檢測(cè)10 次。根據(jù)內(nèi)外源基因的拷貝數(shù)計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)及相對(duì)誤差,以判別其精密度和重復(fù)性。
將含0.1%、0.05%、0.01%、0.005%和0.001%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的樣品基因組DNA模板10、100 ng及1000 ng加入real-time PCR擴(kuò)增體系中擴(kuò)增時(shí),每個(gè)擴(kuò)增反應(yīng)中添加的內(nèi)參照黃牛DNA均被檢出且Ct值無(wú)顯著差異(P>0.05),表明即使擴(kuò)增體系中DNA模板含量高達(dá)1000 ng,PCR也未受抑制。含0.1%和0.05%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的樣品分別添加10 ng和100 ng模板即可檢出。含0.01%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的樣品需要將模板量添加至1000 ng時(shí)才可檢出GTS-4-3-2品系特異性基因,而低于此含量后,0.005%和0.001%的樣品GTS-4-3-2品系特異性基因檢出率極低(表2)。即95%置信區(qū)間下,當(dāng)模板添加量為1000 ng時(shí),LLP轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的realtime PCR定性檢測(cè)限為0.01%,低于其他報(bào)道中的realtime PCR檢測(cè)方法[23-24]。表明即使擴(kuò)增體系中DNA模板含量高達(dá),PCR也未受抑制。
表2 不同樣品real-time PCR檢測(cè)20 次重復(fù)陽(yáng)性結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 2 Results of different samples being tested positive 20 times by real-time PCR
分別對(duì)含0.1%、0.05%、0.01%、0.005%和0.001%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2的樣品進(jìn)行數(shù)字PCR定量時(shí),在內(nèi)外源基因陰性對(duì)照及空白對(duì)照無(wú)擴(kuò)增的情況下,所有轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2樣品Lectin基因定量結(jié)果的3 次重復(fù)RSD值均在5%以內(nèi),表明所有操作精密度較好,定量結(jié)果較為可靠。含0.1%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2樣品定量結(jié)果為0.104%,相對(duì)誤差和3 次重復(fù)RSD分別為4.015%和18.533%,小于目前國(guó)際通用的定量方法要求。含0.05%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2樣品的相對(duì)誤差和3 次重復(fù)RSD分別為42.305%和61.171%,不符合轉(zhuǎn)基因定量中相對(duì)誤差在25%以內(nèi)的要求,結(jié)果僅可作為樣品中轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2品系LLP的含量參考。而3 次重復(fù)定量的0.01%樣品均出現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果(表3)。表明本研究建立的數(shù)字PCR方法對(duì)LLP轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2樣品的定量檢測(cè)靈敏度可達(dá)0.1%,定性檢測(cè)限則可達(dá)0.01%。
表3 不同含量轉(zhuǎn)基因大豆樣品數(shù)字PCR定量檢測(cè)結(jié)果Table 3 Quantitative results of different contents of GTS-40-3-2 by digital PCR
為驗(yàn)證所建立的ddPCR方法對(duì)低含量轉(zhuǎn)基因大豆的定量檢測(cè)精密度,在重復(fù)性條件下,用同樣的方法、相同的測(cè)試環(huán)境下,很短的時(shí)間間隔內(nèi)得到測(cè)試結(jié)果的相關(guān)數(shù)據(jù),每個(gè)樣品平行檢測(cè)6 次。含0.1%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2六個(gè)平行樣品的定量結(jié)果分別為0.102%、0.081%、0.104%、0.112%、0.094%和0.118%,所有樣品的3 次重復(fù)RSD在11.28%~22.75%之間,與實(shí)際含量的相對(duì)誤差值在-10.55%~24.12%之間(圖1a)。
圖1 轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2樣品6 次重復(fù)定量結(jié)果Fig.1 Quantitative results of six replicates of GTS-40-3-2
含0.1%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2樣品的相對(duì)誤差和RSD均小于常規(guī)定量要求的25%,表明該方法即使在對(duì)低含量的樣品進(jìn)行重復(fù)定量時(shí),其精密度和穩(wěn)定性均較為理想。含0.05%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-4-3-2六個(gè)平行樣品定量結(jié)果分別為0.026%、0.063%、0.046%、0.025%、0.033%、0.027%、0.034%,所有樣品的3 次重復(fù)RSD在43.98%~67.54%之間,與實(shí)際含量值的偏差在-50.00%~26.00%之間(圖1b),定量精密度和定量值波動(dòng)范圍超過(guò)國(guó)際通用定量要求,但在日??刹僮鞯那疤嵯拢部蓪?shí)現(xiàn)半定量,對(duì)LLP樣品的篩查檢測(cè)和出入境貿(mào)易可以提供一定參考依據(jù)。
日??山邮艿牟僮鞣秶鷥?nèi),本研究分別對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.1%和0.05%的轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2樣品進(jìn)行LLP定量研究,因此以下將分開(kāi)計(jì)算這兩種不同含量樣品的定量不確定度。
根據(jù)ISO導(dǎo)則35、ISO/TS 21748:2017和我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[25-28],對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品LLP檢測(cè)的不確定度進(jìn)行評(píng)定。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品LLP定量檢測(cè)過(guò)程帶來(lái)的合成不確定度由兩部分組成,第一部分是通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差、測(cè)量次數(shù)及所要求的置信水平按統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出的A類不確定度;第二部分是通過(guò)對(duì)測(cè)量影響因素的分析,以非統(tǒng)計(jì)分析方法評(píng)定的B類不確定度。
2.4.1 A類不確定度
由于數(shù)字PCR為終點(diǎn)計(jì)數(shù)的絕對(duì)定量,傳統(tǒng)realtime PCR定量方法中需考慮的內(nèi)外源基因標(biāo)準(zhǔn)曲線不確定度、樣品批內(nèi)Ct值不確定度、PCR擴(kuò)增效率的不確定度等都無(wú)需考慮。因此其A類不確定度表示為:
式中:μa為標(biāo)準(zhǔn)不確定度;為n次含量測(cè)定值的算術(shù)平均數(shù),n≥6;x為每次含量測(cè)定值;i為測(cè)定序號(hào);n為平行測(cè)量次數(shù)。
由2.4節(jié)可計(jì)算出6 次重復(fù)的含0.1%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量的A類相對(duì)不確定度uAr0.1%為0.1152,而6 次重復(fù)的0.05%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量的A類相對(duì)不確定度應(yīng)uAr0.05%為0.5359。
2.4.2 B類相對(duì)不確定度
采用的數(shù)字PCR儀器為Bio-Rad QX200微滴式數(shù)字PCR,因此B類不確定度的來(lái)源主要有微滴體積引入的測(cè)量不確定度、配制樣品時(shí)天平變動(dòng)性引入的不確定度、數(shù)字PCR儀器校準(zhǔn)引入的不確定度。
2.4.2.1 微滴體積引入的測(cè)量不確定度
本研究采用的數(shù)字PCR儀器微滴體積引入的測(cè)量不確定度u體積為常數(shù)1.40%。
2.4.2.2 配制樣品時(shí)天平變動(dòng)性引入的不確定度
天平變動(dòng)性產(chǎn)生的不確定度:由天平的檢定證書(shū)可知其變動(dòng)性為0.1 mg,按照矩形分布,則樣品凈質(zhì)量為2 次稱量操作所得。每次稱質(zhì)量均為獨(dú)立觀測(cè)結(jié)果,故計(jì)算兩次為:
天平的最大允差產(chǎn)生的不確定度:由天平檢定證書(shū)可知其最大允差為0.15 mg,按照矩形分布,則u1最大允差同樣,樣品凈質(zhì)量為兩次稱量操作所得。每1 次稱質(zhì)量均為獨(dú)立觀測(cè)結(jié)果,故計(jì)算兩次為:
稱量10、1、0.5 g大豆產(chǎn)生的相對(duì)不確定度分別為:
合成稱量產(chǎn)生的相對(duì)不確定度:
2.4.2.3 數(shù)字PCR儀器校準(zhǔn)引入的不確定度
根據(jù)儀器校準(zhǔn)證書(shū)可知,本實(shí)驗(yàn)所用的Bio-Rad QX200微滴式數(shù)字PCR校準(zhǔn)不確定度u校準(zhǔn)為2.03%。
本研究中數(shù)字PCR定量GTS40-3-2的B類不確定度由上述3 個(gè)分量組成,其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度則表示為:
0.1%及以上轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量的合成相對(duì)不確定度應(yīng)為:
含0.05%的轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量的合成相對(duì)不確定度應(yīng)為:
取包含因子k=2(置信區(qū)間95%),則結(jié)果報(bào)告為0.1%轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量擴(kuò)展不確定度為23.56%,0.05%的轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2定量的擴(kuò)展不確定度為107.29%。
有效的轉(zhuǎn)基因成分定量檢測(cè)方法無(wú)疑是對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)行LLP檢測(cè)和實(shí)施標(biāo)識(shí)制度最直接的技術(shù)保障。數(shù)字PCR步驟繁瑣,檢測(cè)通量比real-time PCR低,因此在轉(zhuǎn)基因成分定性檢測(cè)中,仍然不及real-time PCR優(yōu)勢(shì)明顯。但數(shù)字PCR技術(shù)由于將含有DNA模板的微量樣品進(jìn)行稀釋以及分液,分布到大量的獨(dú)立反應(yīng)室中進(jìn)行擴(kuò)增,極大降低了反應(yīng)間的相互抑制,提高了反應(yīng)效率。數(shù)字PCR可以對(duì)樣品進(jìn)行絕對(duì)定量分析,比real-time PCR僅依靠標(biāo)準(zhǔn)曲線確定轉(zhuǎn)基因成分含量更加準(zhǔn)確。因此,本研究開(kāi)展了從DNA提取到定量全過(guò)程的系統(tǒng)性轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2的LLP檢測(cè)研究,定性檢測(cè)樣品中的轉(zhuǎn)基因LLP時(shí)仍然推薦real-time PCR方法,定性檢測(cè)限基本與數(shù)字PCR一致,可低至0.01%。定量檢測(cè)時(shí)數(shù)字PCR優(yōu)勢(shì)明顯,可對(duì)含0.1%轉(zhuǎn)基因的樣品進(jìn)行準(zhǔn)確定量,即使是低至0.05%的轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2樣品仍可進(jìn)行半定量,其定性和定量靈敏度低于已發(fā)表文章中的檢測(cè)限,也低于國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)行標(biāo)識(shí)最低閾值[23-24,29-30]。且本研究采用的檢測(cè)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室和人員要求較為寬松,因此建立的定量方法在轉(zhuǎn)基因大豆GTS-40-3-2的LLP檢測(cè)中具有比realtime PCR更大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
對(duì)于LLP的定量檢測(cè),實(shí)驗(yàn)中考慮測(cè)量值的不確定度非常有必要。采用數(shù)字PCR檢測(cè)時(shí),不受標(biāo)準(zhǔn)樣品、內(nèi)外源基因拷貝數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)曲線及PCR擴(kuò)增效率的不確定度影響,因而定量結(jié)果更為可靠。本研究對(duì)0.1%和0.05%的GTS-40-3-2品系轉(zhuǎn)基因大豆原料進(jìn)行定量檢測(cè)的擴(kuò)展不確定度分別為23.56%和107.29%。在實(shí)際檢測(cè)中,若樣品為加工食品時(shí),則還需考慮樣品的基質(zhì)效應(yīng)及食品加工過(guò)程中帶來(lái)的DNA斷裂、降解等產(chǎn)生的不確定度。對(duì)于這些因素,目前的科學(xué)手段還無(wú)法描述,因此在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,難以給出加工食品LLP定量的不確定度。