转基因玉米种子快速筛查方法的应用分析

摘   要：在全面获取转基因玉米信息的基础上打造玉米转基因检测分子特征矩阵，根据元件信息打造转基因玉米筛查检测策略，就转基因玉米种子快速筛查方法的应用成效问题进行探究，经过试验研究发现DNA热碱提取方法和复合PCR技术结合能够提升转基因玉米筛查成效，提升玉米的产量。

关键词：转基因玉米;快速筛查;方法应用

转基因技术的研究和发展为玉米的遗传改良提供了广阔的发展前景，筛查法是对转基因产品中通用元件进行检查的方法，具体原理是根据已知转基因产品的外源插入元件分布情况，挑选出使用频率最高的几个外源元件作为检测指标[1]。如果检测出任何一个元件，则证明样品中包含转基因的成本。为此，本文对转基因玉米种子快速筛查方法的应用问题进行探究。

1   转基因玉米种子快速筛查材料和方法的选择

1.1   材料和生化试剂

由国家农业农村部农作物种子质量监督检测测试中心提供BT176和BT11类型的玉米，所有的玉米样品进行粉碎处理，放置在4 ℃环境中保存。

从美国生物系统公司购买配套试剂盒进行样品的定量反应分析，从北京某科技公司购买种子DNA提取试剂盒、Taq酶、DNA Marker，应用3种不同颜色的荧光剂来标记基因。

1.2   方法

第一，DNA的提取和檢测。DNA提取采取快速提取方法，具体是称取50 mg的玉米粉末样品，在样品选择之后将其放置在1.5 mL的离心管中，在离心管中加入20 μL的硝酸钠溶液，震荡30 s之后将离心管放置在沸水中加热5 min。第二，试剂盒法检测。按照试剂盒内部的使用说明书来检测转基因玉米种子。第三，质量检测。采用1%比例的琼脂糖凝胶对提取的DNA进行电泳检测。

2   转基因玉米种子快速筛查结果分析

2.1   转基因玉米种子DNA提取质量分析

经过试验比对分析之后发现，热碱法提取的DNA和试剂盒提取的DNA相比，所能够提出的转基因玉米种子DNA数量较少，且DNA的弥散现象比较严重，而出现这种问题的原因是DNA在热碱的作用下存在不同程度的降解现象[2]。

2.2   打造复合荧光PCR体系

在转基因玉米种子检测的过程中，为了能够降低不同引物之间的竞争以及荧光背景对检测的干扰，可以将3个被检测基因的引物和探针浓度设置为3个不同梯度的组合，在对组合优化分析之后最终确立3个被检基因引物及其探针的合适浓度。CaMV353启动子的引物和探针浓度为200 nmol/L，MOS终止子和BAR基因引物最后的浓度为250 nmol/L，探针的最终浓度为300 nmol/L。

2.3   六重PCR检测优化

在按照规范方案配比操作的时候，各个基因的扩增效率基本保持在一致的状态，但是其他引物浓度梯度结果不理想。在考虑这些因素之后，最终发现非特异性条带的出现不会影响引物浓度梯度试验对目的条带的判断，为此在更进一步试验操作的时候，需要采取措施对非特异性条带内容进行优化处理。同时，从退火温度梯度检验发现，退火温度太低会出现特异性的条带，但是如果退火温度较高则是会让不需要的条带进行理想扩增，由此出现非特异性条带。确定六重PCR反应体系各个玉米基因引物浓度配合比和退火温度之后，发现检测样品的扩增条带与其分子特征显示的基因元件基本保持在一致的状态。在已知样品中不含有PMI目的基因的时候，扩增的目的基因条带大小一般在262 bp以下，非特异性条带的大小则是在380 bp以上。

综上所述，玉米是拥有转化体数量最多的一种作物，多种形式的转基因转化体有效丰富了玉米的应用，但是在无形中也增加了对玉米转基因成分的检测筛查难度。在国内，由于没有批准转基因玉米的商业化种植，当前玉米的转基因成本检测主要是针对违规转基因一系列事件中的样品检测。在玉米转基因成分的检测筛查工作中，为了能够提升转基因的检测效率，需要相关人员借助先进的科技来优化试验方法，在玉米转基因检测过程中特别是要加强对DNA检测的关注。文章在热碱法快速提取玉米种子胚DNA检测的基础上，提出了玉米种子粉末DNA快速检测方法，有效提升了荧光PCR的灵敏度和扩增特异性能。另外，针对大批量样品检测操作烦琐的问题，还需要相关人员应用系统来分析转化体的分子特点，对于筛查后表征为阳性的样品再次进行2次筛查，从而进一步提升转基因玉米种子快速筛查效率，并为我国农业转基因安全监督管理提供重要的技术参考，确保玉米的食用安全、培育安全和生产环境安全。

参考文献：

[ 1 ] 吴明生，云晓敏，宋歌，等.转基因玉米种子快速筛查方法研究与应用[J].生物技术通报，2013（1）：102-106.

[ 2 ] 张海波，张英，刘冰，等.玉米中转基因成分筛查策略[J].西北农业学报，2015，24（12）：57-63.

（收稿日期：2019-07-12）

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