转基因玉米质粒分子国家标准样品的构建

本文研制转基因玉米常见的4个品系:BT11、MON810、NK603和T25质粒分子国家标准样品。研究重点包括目标序列和内标准基因序列的选择和扩增、标准样品定值和分析等。均匀性和稳定性结果表明,所研制的转基因玉米4个品系标准样品均匀稳定。采用PicoGreen DNA分子荧光定量方法定值标准样品。多家单位合作定值,确定标准样品的标准值及其不确定度。所研制的转基因玉米质粒分子标准样品获得了国家标准样品证书,适用于转基因产品的定量和定性测定。

转基因玉米对田间节肢动物生物多样性及虫害发生的影响

【目的】明确转基因抗虫(cry1Ab)耐除草剂(epsps)玉米DBN9936对田间节肢动物生物多样性及虫害发生的影响,为转基因作物的生物安全提供数据支持。【方法】在田间隔离条件下,采用直接观察法对田间节肢动物种类和数量进行统计,采用剖杆法调查钻蛀类害虫的危害情况。分析比较转基因玉米宏硕1799转化体和远科105转化体及其非转基因玉米受体品种、非转基因玉米栽培品种先玉335的田间节肢动物功能群、丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀性指数、优势集中性指数等相关参数。【结果】1)转基因玉米与非转基因玉米受体品种的田间节肢动物丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、优势集中性指数随时间变化趋势基本一致;2)转基因玉米的叶片平均受害率、茎秆平均受害率和穗尖平均受害率均低于非转基因玉米;3)转基因玉米与喷施杀虫剂的非转基因玉米上玉米螟、棉铃虫和黏虫等鳞翅目害虫的危害程度均较非转基因玉米有不同程度的降低。【结论】与非转基因对照玉米相比,受试转基因玉米有降低鳞翅目靶标害虫发生的趋势,且对田间节肢动物生物多样性无明显影响。

不同遗传背景的转Cry1C基因玉米品系的室内抗虫性鉴定

以转Cry1C基因的转基因玉米C492为供体,通过回交转育的方式将目标基因分别导入不同遗传背景的玉米自交系,获得转基因玉米自交系C492/N-76、C492/N202、C492/S273、C492/DH1901和C492/DH1904,采用室内离体组织生测的方法研究各品系对玉米螟和草地贪夜蛾的抗虫性。结果表明:转基因玉米C492和5个不同遗传背景自交系均表现出高抗玉米螟,虽对草地贪夜蛾的抗性有一定差异,但接虫6 d后幼虫死亡率均达到80%以上。这说明转基因玉米C492和5个不同遗传背景自交系可用于抗虫转基因玉米新品种培育,具有较好的商业化应用前景。

转基因玉米连续种植对土壤丛枝菌根真菌群落的影响

为评估转基因玉米连续种植对土壤丛枝菌根真菌群落结构的影响,以转基因玉米DBN9936和其受体玉米DBN318为材料,采用PCR-DGGE技术和PLFA技术分析土壤AM真菌群落结构特征。结果表明:在相同的种植年份和地点下,转基因和非转基因玉米的土壤AM真菌群落结构表现出较高的相似性,其香农-威纳指数、Pielou均匀度指数和丰富度均未出现显著性差异,且优势属均为Clomus(球囊霉属)。聚类分析结果显示,同一种植地点下的2种玉米土壤中AM真菌群落的相似度大多在0.60以上,而不同地点的群落相似度均小于0.60;同时,不同种植地点的两种玉米非常清晰的分布在聚类图的上下两侧,说明土壤AM真菌群落结构受种植地点影响较大,而转基因本身对其影响较为微弱。系统发育分析结果表明,不同地点下种植的两种玉米的特有条带在系统发育树上聚类在不同的类群。土壤微生物PLFA含量结果显示,转基因玉米DBN9936的种植对土壤微生物的总PLFA含量均未产生显著影响,各微生物类群的相对丰度差异也较小;而在不同种植地点下两种玉米土壤微生物的总PLFA含量均有显著性差异,且各微生物类群的相对丰度差异较大。综上,转基因玉米DBN9936较之对应的非转基因玉米对土壤AM真菌群落结构和PLFA含量无显著影响,但不同种植地点之间存在差异。

抗虫耐除草剂转基因玉米示范种植技术

2021年国家启动了转基因玉米、大豆产业化试点工作,在科研试验田开展;2022年将试点种植范围扩大到部分农户;2023年试点种植范围扩大到5个省区20个县。其中赤峰市翁牛特旗和宁城县作为2023年国家生物育种产业化试点旗县,承担着6.3万hm^(2)国家转基因玉米的试点任务。内蒙古自治区赤峰市在推进国家生物育种产业化试点过程中,在试点县建立了多个展示示范区,开展了一系列品种比对及种植技术比对试验,总结出一套适宜全市转基因玉米栽培管理的技术,为全市转基因玉米示范推广提供了技术支撑,以推动生物育种产业化扩面提速。

生物育种转基因玉米产业化应用栽培技术要点

中国对全球饲料粮的依赖程度高,转基因玉米因其抗虫、耐除草剂的优势和平均8.9%的增产率,成为解决这一问题的有效途径。本文通过总结四川地区生物育种产业化试点种植和应用示范工作的经验,精简并优化了转基因玉米的栽培技术。这些技术不仅为西南地区转基因玉米产业化的大面积种植提供了技术支撑,还为粮食的优质高产奠定了坚实基础。本文的研究方法和主要成果,可为相关生产者和研究者提供有价值的参考。

转基因玉米和大豆品种通过国家审定

2023年12月07日,农业农村部发布732号公告,37个转基因玉米、14个转基因大豆品种经第五届国家农作物品种审定委员会第四次会议审定通过。品种名称如下。转基因玉米品种。

兼抗虫、除草剂、干旱转基因玉米的获得和鉴定

【目的】培育抗玉米螟、抗草甘膦、抗旱的转基因复合性状玉米种质。【方法】通过农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化法,把重组到同一植物表达载体的cry1Ac M、epsps、GAT和Zm PIS转入玉米骨干自交系9801和齐319(Q319),获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测和抗虫性鉴定,从大量转基因株系中优选出6个优良玉米株系。在此基础上,以非转基因自交系9801、Q319为对照,在严格控制条件下对6个转基因株系进行抗虫、抗除草剂和抗旱性检测。由于不同生长时期植株对玉米螟危害的敏感程度有差异,在抗虫性检测试验中,对不同生长阶段的转基因玉米的抗虫性,分别进行了田间和室内玉米螟接种试验,并以灌浆期玉米的籽粒和苞叶饲喂玉米螟幼虫检测其杀虫性。在草甘膦抗性鉴定试验中,对6叶期田间玉米植株喷洒大田除草用量的草甘膦溶液评估其应用价值;采用3倍应用剂量的草甘膦溶液喷施3叶期玉米植株测试其草甘膦耐受力。在抗旱性鉴定试验中,对10叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,观测转基因植株的表型变化并测定光合作用和叶绿素荧光等参数。【结果】选择出6个遗传稳定的兼抗亚洲玉米螟、抗草甘膦和抗旱性提高的转基因玉米株系,其中株系L1—L3来自自交系9801,Q1—Q3来自自交系Q319。通过RT-PCR检测4个转基因的转录强度,证明它们在转基因植株中有效表达;利用Western blot方法检测cry1Ac蛋白的表达水平,确定其在玉米植株中稳定表达。植株抗虫性鉴定结果显示这6个株系在玉米营养生长期和灌浆期的抗虫能力均显著高于未转基因自交系。在草甘膦抗性测试中,转基因植株表现出明显高于未转基因自交系的草甘膦抗性。在干旱控水期间,转基因植株能维持较强的光合能力和光系统Ⅱ活性,对干旱胁迫的抗性显著高于对照植株。【结论】将cry1Ac M、epsps、GAT、Zm PIS一同转入玉米,赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,达到生产中应用标准。培育出具有优良复合性状的转基因玉米新材料。

实时荧光定量PCR技术在转基因玉米检测中的应用研究

采用实时荧光定量PCR技术 ,通过使用特异的引物和探针 ,对玉米中的内源基因Invertase和转基因玉米Mon810、Event 176中的外源基因进行了定量检测 ,建立了商业化转基因玉米Mon 810 (YieldGard)和Event 176 (Maximizer)的定量PCR检测方法。该方法的检测灵敏度小于 0 .0 1% ,是国际上设定的转基因最低限量的 10

转基因玉米外源基因通过花粉漂移的频率和距离

基因漂移是转基因生物可能引起生态环境安全性问题的主要风险之一,选用美国孟山都公司的转基因抗除草剂玉米GA21进行了外源基因向周边环境遗传漂移的距离和频率的研究,结果表明:转基因玉米的外源基因可以向周边玉米品种进行漂移,其最大漂移频率为45.10%,150m处仍能检测到外源基因的漂移,防止转基因玉米基因向外扩散的最佳途径为设置隔离带,隔离距离以200m以上为好。

转基因玉米种子萌发期抗旱性鉴定

采用聚乙二醇(PEG)高渗溶液,对13个转基因玉米自交系进行了种子萌发期模拟水分胁迫发芽试验,研究了渗透胁迫模拟干旱对抗旱转基因玉米种子萌发状况的影响。结果表明:干旱胁迫对玉米发芽势、发芽率、根数、胚根长、胚芽长、贮藏物质转化率等均有不同程度的影响,不同转基因玉米自交系在抗旱性上存在明显差异。同时,使用隶属函数法对参试转基因玉米自交系的种子萌发抗旱性进行了分析评价,其中SD10为萌发期抗旱性较强的自交系;CBF-3-4、SD13、SD05、CBF-1-4、CBF-6-5、SD-P3、SD-P5为萌发期抗旱性中等的自交系;SD06、CBF-3-1、SD07、SD-P1、SD-P4为萌发期抗旱性较弱的自交系。种子萌发抗旱指数与隶属函数对玉米自交系抗旱性分析结果比较一致。

转甜菜碱醛脱氢酶基因玉米及其耐盐性研究

构建了一个含有甜菜碱醛脱氢酶基因的表达载体，应用基因枪转化法将其转入玉米，获得了一些转基因植株。根据对目的基因的分子检测和对盐耐性的分析，证明转化的甜菜碱醛脱氢酶基因已整合入玉米染色体组，并且转基因玉米提高了对盐的耐性。

转基因玉米株高、ASI和穗部性状与抗旱性的关系研究

[目的]干旱是限制我国玉米生产的主要因素,利用转基因技术可有效提高玉米抗旱育种效率。对转基因玉米材料进行抗旱性鉴定评价,为筛选转基因玉米抗旱种质和转基因玉米抗旱育种提供科学依据。[方法]通过开花期干旱胁迫的方法,对61份转基因玉米材料进行抗旱性鉴定评价,研究转基因玉米材料ASI(散粉至吐丝的间隔期,天)、株高、产量与抗旱性的关系,受旱后粒重和穗重、轴粗和穗粗、百粒体积和百粒重等比值的变化;以及在受体基础上通过转基因提高玉米抗旱性的效果。[结果]正常灌水条件下株体适当、产量较高,而在受旱后株高下降少、ASI小的转基因玉米材料通常有较强的抗旱性,这与以往非转基因玉米的研究结果一致;无论受旱与否,玉米的穗粗和轴粗、穗重和粒重、百粒体积和百粒重之间存在显著的正比关系。[结论]转基因玉米的抗旱性在其受体基础上可提高25%～53%,突破果穗和籽粒之间的正比关系可能是大幅提高玉米产量的一条关键途径。

转基因玉米MIR604基体标准物质研制

转基因生物安全监管是生物技术产业健康发展的保障,而转基因检测标准物质是进行转基因监管检测的物质基础,缺少标准物质就难以保证检测数据的准确性、可靠性和可比性。转基因玉米MIR604是我国批准进口用作加工原料的转基因品种,对其安全监管亟须制备标准物质。本项目通过对转基因玉米MIR604种子进行原材料鉴定、研磨、过筛、含水量测定等步骤,制备出转基因玉米MIR604纯品基体标准物质。均匀性检验和稳定性检验结果表明,本批标准物质在瓶内和瓶间均具有良好的均匀性,可在常温下运输1个月,长期稳定性达到6个月,量值稳定。本批标准物质的特性量值为转基因DNA与总DNA的拷贝数比值,由9家实验室采用MIR604/Adh1二重数字PCR联合定值,量值为0.50。充分评估了标准物质定值结果的各个不确定度分量,合成扩展不确定度为0.06 (copy/copy)。本批标准物质规格为1 g瓶–1,使用时最小取样量为100 mg,可用于转基因玉米MIR604的安全监管和定量标识、以及实验室质量控制等领域。

环介导等温扩增法检测转基因玉米MON89034

根据MON89034外源插入片段与植物基因组序列设计特异性引物,筛选最佳引物并对反应体系和反应条件进行优化,最终建立转基因玉米MON89034转化体特异性LAMP检测方法。对该方法进行了特异性、灵敏度、稳定性和重复性测试。结果表明:该方法能够特异性检测出MON89034玉米;检测其灵敏度达到1 pg;以转基因玉米MON89034 DNA标准品质量分数为1.00%,0.10%,0.05%的样品为模板,其稳定性好、重复性高,假阴性率为0。本试验设计的LAMP方法适用于特异性检测转基因玉米MON89034。

基于DII的转基因玉米领域专利计量分析

应用专利分析的研究方法,利用DII数据库的专利信息,对1963-2012年收录的有关转基因玉米领域的专利文献进行了统计分析,以了解当前转基因玉米领域技术的研发现状与态势、研发热点以及技术分布与格局。

转Bt基因玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白田间降解动态

【目的】研究间苗后留在田间地表的转Bt基因玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白的降解规律,比较两种Bt玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度。【方法】以两种表达Cry1Ab杀虫蛋白的转Bt基因抗虫玉米MON810和Bt11为材料,采用ELISA方法测定各取样时期中幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白残留量。【结果】转Bt基因玉米幼苗残体中杀虫蛋白降解是逐渐的,且降解速度较快,到50d时幼苗残体已经完全腐烂,Bt11幼苗残体中的杀虫蛋白已经完全降解,在MON810中还能检测到微量的杀虫蛋白。两种转基因玉米幼苗残体中的Bt杀虫蛋白的初始含量差异不显著,但在同一时间段的Bt杀虫蛋白降解速度存在差异均显著,在30d前MON810幼苗残体中Bt杀虫蛋白降解速度比Bt11降解的快,30d后,则降解趋势相反,到50d取样结束时MON810和Bt11分别降解了初始含量的99.81%和100%。【结论】两种转Bt基因玉米间苗后留在田间的幼苗残体中的Cry1Ab杀虫蛋白降解速度不同,在50d完全腐烂时,其中的杀虫蛋白完全降解或仅有微量残留。

实时荧光定量PCR检测转基因玉米59122的方法建立及测量不确定度评估

为了准确定量检测非故意扩散的转基因玉米59122,建立转基因玉米59122及产品的实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测方法,并用特异性、准确度、灵敏度以及测量不确定度等指标评价该方法。结果显示,利用该方法只能检出转基因玉米59122;16次重复测量含量为1%的转基因玉米59122样品,平均测量值(0.9%)接近真实值(1%),相对误差为10%,测试回收率为90%,测量不确定度为0.002;能检测到最低含量为2拷贝的59122分子片段;除去3次偏离平均值较大的测量值外,13次重复测量值的变异系数为0.05。因此,实验建立的转基因玉米59122实时荧光定量PCR方法具有较高的特异性、准确度、灵敏度、精密度,较低的测量不确定度。

转基因玉米转化体特异性寡核苷酸芯片检测方法的研制

根据7种转基因玉米Bt11、Bt176、Mon810、Mon863、TC1507、GA21和NK603的重组DNA结构,利用Primerpremier5.0引物设计软件分别设计转化体特异性引物,优化PCR反应条件,对引物特异性及灵敏度进行验证。结果表明,所设计引物特异性强,灵敏度达0.1%。在植物基因组与外源基因的连接区域,利用PrimerPremier5.0和Oligo6.0软件分别设计和筛选7种转基因玉米40merOligo转化体特异性探针,制备转基因玉米的寡核苷酸芯片,并对芯片检测的特异性、重复性及检测灵敏度进行检验。证明所设计探针特异性强,灵敏度达0.01%。与PCR检测方法相比,基因芯片检测法灵敏度高、特异性强,可有效检测及鉴定多种转基因玉米,大大提高检测的准确率和效率。

转基因玉米LAMP检测体系的建立及应用

以转基因抗虫和耐除草剂玉米Bt11为研究材料,建立Bt11环状等温扩增快速检测技术方法。利用一种具有链置换活性的BstDNA聚合酶,针对Bt11中玉米基因组与外源基因结合处序列,设计4条特异引物,并对反应温度、时间、灵敏度、结果判断方法等参数进行初步探索。结果显示,LAMP检测方法最适反应温度及反应时间分别为65℃和60min,其灵敏度为常规定性PCR的20倍。LAMP技术检测转基因玉米品系Bt11具有特异性高、快速、简便等优点,具有广阔的应用前景。