转基因抗虫耐除草剂玉米MON87411精准定量检测方法的建立

【目的】抗虫耐除草剂玉米MON87411是孟山都远东有限公司利用农杆菌介导方法研发的玉米转化体,已获得我国进口用作加工原料的农业转基因生物安全证书。为满足生物安全监管的要求,亟需建立该转化体的定量检测方法。【方法】根据抗虫耐除草剂玉米MON87411的两端旁侧序列信息设计引物和Taqman探针,进行引物筛选、特异性检测、PCR体系优化、标准曲线建立、正确度及精密度检测、检出限及定量限测试、微滴数字PCR方法验证等。【结果】该方法能特异、定量地检测出抗虫耐除草剂玉米MON87411转化体成分,检出限低至10拷贝,定量限为40拷贝。对测试样品定值准确,经微滴数字PCR方法验证结果一致。【结论】本方法为该新品种转基因玉米品系的精准定量提供了一种新的检测方法,为生物安全监管提供了有效的技术支撑。

抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318的营养成分和抗营养成分的比较研究

目的:分析比较3个不同产地抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318的营养成分和抗营养成分。方法:对3个产地抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318的营养成分(水分、灰分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、能量、脂肪酸、矿物质、维生素、氨基酸)和抗营养成分(植酸、棉子糖)进行检测和分析。结果:2018北京产转基因玉米泛酸、锌、硒、硬酯酸含量高于亲本玉米;2017北京产转基因玉米磷、钙、铜、铁、锰、锌、硒含量高于亲本玉米,棕榈油酸含量低于亲本玉米;2018三亚产转基因玉米泛酸、铁含量高于亲本玉米,珠光脂酸、精氨酸含量低于亲本玉米。但上述各营养素含量差异为个别产地、个别营养成分转基因玉米与亲本玉米营养成分的差异,3个产地营养素含量差异无一致性规律。另外,上述营养素含量基本在OECD或ILSI给出的参考范围内,因此认为上述差异属于自然波动。其余各营养成分转基因玉米和亲本玉米相比均无显著性差异。抗营养成分检测结果显示,2017北京产转基因玉米的植酸含量高于亲本玉米,2017北京产和2018三亚产转基因玉米的棉子糖含量低于亲本玉米,但3个产地之间无一致性规律,且上述抗营养成分含量均在ILSI或OECD的参考范围内,属于自然波动。结论:抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318在营养成分和抗营养成分上具有实质等同性。

转基因抗虫耐除草剂(Cry1Ac+EPSPS)玉米对草甘膦耐受性研究

将具有我国自主知识产权的抗虫、耐除草剂基因转化到玉米中获得兼具抗虫和耐除草剂的复合性状转基因玉米,实现了玉米复杂性状的有效改良,研究了转耐除草剂CC-2基因和可表达Bt毒素的cry1Ac基因的双抗玉米对除草剂的耐受性及目标蛋白表达量。通过调查喷施除草剂后玉米植株存活率及株高和生长发育情况,研究了转抗虫耐除草剂基因玉米‘CC-2×BT799’、抗虫玉米‘BT799’、耐除草剂玉米‘CC-2’,以及常规玉米‘郑58’在田间对除草剂的耐受性,并用ELISA测定了供试品种中CP4EPSPS和Cry1Ac蛋白含量。对草甘膦的耐受性试验表明,转复合基因玉米‘CC-2×BT799’与单抗草甘膦品种‘CC-2’对草甘膦均具有良好的耐受性。心叶期喷施草甘膦推荐施用剂量中量和2倍剂量对其株高和后期生长发育无不良影响。ELISA检测显示,CP4EPSPS蛋白在雄穗中的表达量较叶片稍高。且双抗品种‘CC-2×BT799’较‘CC-2’中的CP4EPSPS蛋白含量稍高。在雄穗中,‘BT799’的Cry1Ac蛋白含量与‘CC-2×BT799’相当。在叶片中,‘BT799’的Cry1Ac蛋白含量约为‘CC-2×BT799’的2倍。抗虫耐除草剂玉米能够有效抵御草甘膦的喷施,Cry1Ac蛋白含量在不同品种不同组织中存在差异。

抗虫耐除草剂玉米杂交种瑞丰1号-双抗12-5对3种主要鳞翅目害虫的抗性

本试验用田间接虫和室内生测方法,研究国产转基因玉米杂交种瑞丰1号-双抗12-5(RF1-12-5)对3种主要的玉米鳞翅目害虫亚洲玉米螟、黏虫、棉铃虫的抗性。田间结果表明:RF1-12-5对亚洲玉米螟、棉铃虫的抗性在相应的鉴定时期均达到高抗水平,RF1-12-5心叶期对黏虫的抗性为抗性水平。室内鉴定结果表明:心叶期,RF1-12-5对亚洲玉米螟抗性起效较慢,饲喂48~72 h后校正死亡率分别为63.97%、77.14%、88.00%;吐丝期饲喂48 h后校正死亡率达100%,抗性显著;籽粒期饲喂24、48、72 h后校正死亡率分别为68.86%、83.96%、98.03%。心叶期饲喂24 h后对黏虫基本无抗性效果,但48、72 h后的校正死亡率分别达到94.64%、100%。吐丝期饲喂24 h后对棉铃虫抗性达到87.59%,48 h后对棉铃虫校正死亡率达到100%,抗性较强。总体来看,RF1-12-5田间对亚洲玉米螟、棉铃虫抗性较高,对黏虫抗性略低;室内心叶期对亚洲玉米螟抗性较弱,但在其他时期对亚洲玉米螟、黏虫、棉铃虫均表现了较好的抗性。因此RF-12-5具有推广应用的潜力。

抗虫耐除草剂棉花生存竞争能力研究

本试验对抗虫耐除草剂棉花639017、当地棉花冀棉106在两种土壤类型条件下开展生存竞争能力研究。结果表明:正常播种条件下,抗虫耐除草剂棉花和冀棉106在大坝沙壤土出苗率低于5%,在试验基地壤土出苗率低于10%,两种土壤类型下,棉花覆盖度均远低于杂草覆盖度,棉花株高仅20 cm左右,未完成正常生长发育。在地表撒播试验中,试验棉花均未出苗。另外栽培地竞争试验中,抗虫耐除草剂棉花株高及产量均低于冀棉106,部分生育期差异显著。表明:外源基因的导入并未增强抗虫耐除草剂棉花的生存竞争能力,因此,抗虫耐除草剂棉花无杂草化风险。

转基因抗虫耐除草剂棉花种质的耐热性评价(英文)

在前期利用田间植株进行膜热稳定性、花粉生活力和叶绿素稳定性等耐热评价筛选基础上,选择HNZ 1063、HNZ 1068、HNZ 1073、HNZ 1081、HNZ 1088和HNZ 1091等6个转基因抗虫、耐除草剂棉花种质和常规栽培种中棉所49(ZMS 49),通过室内培养对4周苗龄的幼苗在42℃(光照)/24℃(黑暗)条件下处理1周,测定其光合速率、叶绿素含量、抗氧化酶活性等指标,以进一步评价参试种质的耐热性。结果表明,HNZ 1091、HNZ 1068和ZMS 49种质较为耐热,而HNZ 1081和HNZ 1073种质耐热性较差。说明插入相同基因的不同的转基因株系的耐热反应存在差异。

转基因抗虫耐除草剂玉米MON87411PCR定性检测方法的建立及其标准化

转基因玉米MON87411是孟山都远东有限公司研发的玉米转化体,该转化体能耐受草甘膦除草剂,还具有防控玉米根虫的性状,已获得进口用作加工原料的转基因生物安全证书。文章旨在建立转基因玉米MON87411转化体的特异性定性检测方法,以MON87411转化体特异性序列为靶标,设计一系列特异性引物,进行了引物筛选、特异性测试、反应条件优化、灵敏度测试、检出限测试和再现性测试等试验。结果表明,该方法的主要技术参数全部符合相关转基因分子检测标准的要求。特异性片段大小为199 bp,品系特异性高,灵敏度达0.05%,检出限为0.1%,并具有良好的再现性和重复性。国内8家转基因生物安全检测机构对该方法进行了特异性测试、检出限测试和再现性测试。循环验证报告显示:该方法符合国家标准方法的各项要求,可在检测行业推广应用。该方法的建立为我国对该品系的安全监管提供有效技术支撑。

新型高抗玉米螟虫、耐除草剂转基因玉米和非转基因玉米营养成分的比较分析

转基因食品与亲本之间的营养成分差异是衡量转基因食品安全性的重要指标之一。本研究在前期获得复合性状抗虫耐除草剂转基因玉米HiII-NGc-a的基础上,对含有目标基因cry1Ab/Gc、bar的转基因玉米种子和其亲本非转基因玉米的营养成分进行分析,包括水分、脂肪、灰分、粗纤维、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、矿物质、维生素和抗营养因子。结果表明,转基因玉米与非转基因玉米营养成分相似,大多数营养成分的测定结果都在正常参考范围内,该转基因玉米和非转基因玉米在营养成分上具有实质等同性。

转基因抗虫、耐除草剂复合性状玉米SK12-5生存竞争能力评价

以转基因抗虫、耐除草剂复合性状玉米SK12-5为研究对象,在吉林省公主岭市人为撂荒地和栽培地中进行生存竞争能力研究。结果表明,在荒地条件下,杂草生长速度快,密度大,占有了绝大多数的光照、水分与养分等资源,SK12-5在生存竞争能力方面较之杂草不具备优势。在栽培地条件下,SK12-5可正常生长,株高、覆盖率均低于其对应的非转基因玉米,但是二者不存在显著差异。在产量及发芽率方面,SK12-5与非转基因玉米也无显著差异。

转基因玉米MON87411实时荧光PCR定性检测方法的建立及其标准化

转基因玉米MON87411是孟山都远东有限公司研发的抗虫耐除草剂玉米转化体,该转化体已获得进口加工原料的农业转基因生物安全证书。以转基因玉米MON87411品系特异性序列为靶标设计引物和探针,经特异性测试、体系优化、灵敏度测试及检出限测试,建立了转基因玉米MON87411的实时荧光PCR定性检测方法。结果表明,该方法能检测出转基因玉米MON87411的转化体成分,检出限(limit of detection,LOD)可达0.05%,具有稳定性好、特异性强、灵敏度高的特点。国内8家转基因生物安全检测机构对本方法进行了特异性测试、检出限测试和再现性测试,循环验证报告显示该方法符合国家标准方法的各项要求,可在检测行业推广应用。研究建立的方法可为我国对转基因玉米MON87411品系的安全监管提供有效的技术支撑。

核酸斑点杂交技术快速鉴定转基因大豆品系

为了建立转基因大豆品系高通量检测方法,本研究以转基因大豆DAS-68416-4、DAS-44406-6、DAS-81419、DP305423作为试验对象,根据品系特异的宿主与插入片断间连接区域的基因序列作为检测靶标,设计特异性引物。以转基因标准品为材料,提取DNA作为模板进行定性PCR扩增,尼龙膜点样,生物素探针制备,杂交与显色,并对探针浓度、杂交温度与时间与显色时长进行优化,利用优化后的反应条件对转基因大豆DAS-68416-4、DAS-44406-6、DAS-81419、DP305423及空白对照样品进行检测,验证体系的特异性。将4种转基因大豆的DNA进行10倍系列稀释,利用优化后的反应条件测定灵敏度。对实验室收集的7个品系的转基因大豆标准品和8个能力验证样品进行适用性检测分析,并采用双盲验证法对17份盲样进行核酸斑点杂交测试分析,进一步验证体系的可靠性。结果表明,以转基因大豆DAS-68416-4、DAS-44406-6、DAS-81419、DP305423为模版的扩增产物均有且只有一条清晰明亮的条带,大小均与理论相符,空白对照与内参照基因结果正常。4种转基因大豆特异性探针除对应样品有显色反应,对其他3种样品均未显色,具有方法特异性。样品DAS-68416-4、DAS-81419、DP305423最低检出限为20 pg·μL^(-1),样品DAS-44406-6最低检出限为2 pg·μL^(-1),具有较高的灵敏度。对7个标准品、8个能力验证样品和17份盲样的测试结果与SN/T 1204-2016《植物及其加工产品中转基因成分实时荧光PCR定性检测方法》中的结果一致,可用于日常样品检测。本研究建立的定性PCR结合的核酸斑点杂交方法能对4种转基因大豆进行快速准确鉴定,对有序推进生物育种产业化应用,严查非法转基因种子市场流通和田间种植,保障粮食安全具有重要意义。

2023年农业转基因生物安全证书(生产应用)批准清单

抗虫耐除草剂玉米DBN9936等经农业转基因生物安全委员会评价合格,予以发放生产应用安全证书。其中,抗虫耐除草剂玉米DBN9936和抗虫玉米瑞丰125为原证书到期后续发;抗虫耐除草剂玉米DBN3601T、Bt11×GA21和Bt11×MIR162×GA21,耐除草剂玉米nCX-1和GA21,耐除草剂大豆DBN9004和中黄6106,抗虫大豆CAL16为有效区域由部分适宜生态区扩展到全国;抗虫耐除草剂玉米浙大瑞丰8×nCX-1、瑞丰125×nCX-1、LP026-2和WYN041,耐除草剂玉米LW2-1和WYN17132,耐除草剂大豆WYN341GmC和WYN029GmA,耐除草剂棉花GGK2为首次发放.

转基因玉米2HVB5的性状鉴定及遗传稳定性分析

为了明确转基因玉米2HVB5的目标性状及遗传稳定性,对回交转育郑58的BC5S1、BC5S2代转基因玉米2HVB5分别进行了Southern blot、ELISA、室内和田间生物活性测定、靶标除草剂草铵膦耐受性分析及农艺性状调查。结果显示,2HVB5中目的基因cry2Ah-vp和bar都是以单拷贝的形式整合到玉米基因组并稳定遗传,Cry2Ah-vp和PAT蛋白在2HVB5植株的不同时期、不同组织部位均有表达,其中在叶片中的表达量相对较高,分别达到2-3.5μg/g FW(鲜重)和8-17μg/g FW(鲜重)。室内生物活性检测结果表明,2HVB5转基因玉米对东方粘虫和棉铃虫有很高的抗性,接虫后4-5 d幼虫死亡率达100%,对草地贪夜蛾有明显的体重抑制。田间抗虫性鉴定结果也表明,2HVB5转基因玉米对东方粘虫和棉铃虫均达到高抗水平,平均抗性级别分别为1.19-1.29和0.60-0.73。2HVB5转基因玉米可耐受田间使用中剂量4倍量的草铵膦,农艺性状与对照郑58相比无显著差异。转基因玉米2HVB5遗传稳定,高抗虫耐除草剂,可用于玉米害虫尤其是夜蛾科害虫的防治,具有产业化应用前景。

我国转基因研发开启新征程

1月21日,农业农村部科技教育司发布2019年农业转基因生物安全证书(生产应用)批准清单,其中包括两个玉米品种和一个大豆品种。批准清单显示,此次获批的两个玉米品种为北京大北农生物技术有限公司的抗虫耐除草剂玉米DBN9936、杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学的抗虫耐除草剂玉米瑞丰125,适宜生态区域均为北方春玉米区。大豆品种是上海交通大学的耐除草剂大豆SHZD3201,适宜生态区域为南方大豆区。