种子转基因检测方法及应用

秦 洁

（四川省种子站，四川 成都 610041）

转基因通过引入一种其他的物种并利用基因重组对其进行培育的技术，以此来产生新的物种，获得新的性状。转基因技术在农业方面具有相当大的应用前景，它能够增强农作物的抗虫抗病抗倒伏等，能够大幅度地提升农作物的产量。目前，随着转基因技术的快速发展，转基因技术也顺利运用在了大豆、玉米、水稻等主要农作物上。

1 转基因农作物发展现状

截至目前，中国已经成功将转基因技术应用到了棉花、玉米、水稻等农作物上，抗虫棉和转基因水稻均处于世界前列。农业部已经批准了多个水稻的转基因品种，转基因技术的使用使得这些主要农作物克服了其自身存在的缺陷，实现了产量的大幅增加，为农业的发展提供了便利。

2 检测技术以及应用

2.1 基因芯片法

基因芯片法是高度集成的斑点反向转基因检测技术，俗称DNA微探针列法。将其他的物种基因制作成为基因芯片，与需要进行检测的农作物种子的DNA进行杂交培养，根据培养结果判断其是否为转基因的产物。但是目前该项技术基因芯片的通量很高，费用很高且实验的过程非常复杂，再加上人们对于这项技术的认识缺乏，所以很难能够得到大规模的普及。由于植物的组织细胞在不同的发展阶段均会受到环境的影响，所以相同的基因芯片可能会出现不同的表达模式，从而表现出不一样的性状。由于一种农作物的不同器官的基因表达方式也有所不同，所以也会导致相同的基因芯片表达出不同的性状。面对这些问题，检验人员主要关注如何研究众多基因表达不同性以及丰富度等问题。基因芯片由于具有很好的并行性和高通量，与转基因技术的研究最为契合。运用芯片杂交进行基因分析时，能够从很少的实验样品中获得基因表达差异的信息。

2.2 红外线法

此方法利用红外线对转基因产品进行检测，选用波长在780~2 500 nm的反射光谱对所要研究的对象进行定量和定性的分析。基于红外线的转基因检测技术与应用主要应用于食物、生物制药以及烟草等方面进行的转基因检测，这种转基因技术的检测方式环保、快速、高效，能够对检测样品进行在线实时的检测分析，能够快速鉴别转基因农作物。目前，利用红外线光谱进行的转基因农作物基因检测技术是最为先进的基因检测技术，从其发展前景来看，未来转基因的检测方法主要朝着基于红外线检测技术方向的发展。

2.3 蛋白质表达产物法

基于蛋白质表达产物的转基因检测技术是以免疫学上的抗体、抗原为基础的一种检测方法，该检测方法通过定性以及定量的外部植入基因对转基因的产品进行判断。它主要包括4个方法，分别是蛋白芯片法、试纸条法、蛋白印迹法、ELISA法。蛋白质印迹法主要是通过染色着色的位置以及着色的深浅程度来得知蛋白质的表达情况，之后利用电泳图谱进行相关的分析，可以定性以及定量地确定好目标蛋白。ELISA法主要是利用表达好的蛋白抗体与需要被检测的转基因蛋白样品进行结合，再与事先准备好的酶标抗体进行结合，加入一定的底物，根据反应中产生的有色物质的深浅程度来进行农作物的转基因检测。试纸条法就是用与外源蛋白进行结合的特异性抗体，与显示剂进行充分的结合反应以后固定在试纸条中，从而对转基因产品能够有一个准确的检测。蛋白质芯片法的原理与基因芯片法有很大的类似处，都能够对目标蛋白进行定性和定量的检测，但是其缺陷是目前此项技术对相关技术的要求还很高，并没有普遍性，也没有较多的市场应用，并不能大规模地应用于相关农业市场的检测工作。

2.4 实时荧光定量PCR

基于实时荧光定量PCR的检测技术主要是针对转基因的种子进行定量的分析，主要是要在PCR的反应堆中加入适量的荧光物质团，然后运用该项反应中所显示出来的荧光信号对整个反应过程进行一定的监管，记录下反应过程中的各项数据，运用双标记荧光探测针来对PCR反应过程中的产物进行检测，能够实现对于农作物中转基因的含量实现精准的把控，实现了定性到定量的转变，其所具有的特异性以及自动化程度更高。鉴于荧光定量的PCR检测技术能够快速准确的进行检测，主要应用于油脂的转基因以及油脂的掺假检测中，运用这种实时的荧光定量PCR技术可以更简单高效地对油脂中特定的核酸序列进行检测，以规范市场交易活动。

2.5 特异蛋白质

基于特异蛋白质的检测技术中包含有2种检测方法，即酶联免疫检测、横向测流条的测定。酶联免疫检测技术是一种转基因的化学检测技术，根据抗原与抗体能够特意性的发生结合，可以用这种方法定性以及定量的对转基因农作物中的有关蛋白质进行检测。其步骤如下：首先将相关的抗体吸附在微孔板上，将主要农作物种子的蛋白质提取物加到微孔板中，在适宜生长的环境中进行培养，使得抗原与抗体进行特异性的结合，其次利用已知的各种蛋白质与抗体结合所产生的特异性现象跟实验中所产生的现象进行比对，这种方法很容易就能够确定转基因作物种子中蛋白质的数量。这种检测方法具有特异性强，灵活性高，样本便于保存的优点，相比较PCR有关的检测技术，这种检测技术能够大量的节省成本。到目前为止，该技术已经广泛应用到了转基因农作物在植入外源蛋白以后检测靶蛋白质水平的研究中。

横向测流条测定技术较稳定，一般应用于检测转基因农作物种子中相关蛋白质是否存在，主要做法是将带有抗体的试纸浸泡到转基因农作物的样品提取液中。

2.6 生物表现型

基于生物表现型的检测技术需要检测者完成待检农作物从发芽到生长为幼苗的一系列实验，从而确定相关的农作物是否已经具有转基因的相关性状。该项实验有一定的限制条件，需要确保实验在一定的特定区域内进行，并记录好实验作物的受损害程度。另外该项实验的准确性与种子的发芽率也有相当大的关系，实验在其他条件都满足的情况下要使得种子的发芽率能够得到保障。切记，实验一定要设置对照组，对2种不同性状的转基因农作物种子设置对照组，设置阴性、阳性2组对照，从而能够很轻易地看到相关性状的差异。

3 结语

随着转基因技术的发展，越来越多的外源基因都会进入到农作物的体内，从而使得农作物获得一些新的性状，在很大程度上克服了农作物之前自身存在的劣势。与此同时，越来越多的转基因产品便会流入到市场中，这就要求相关的转基因农作物要具有严格的转基因检测技术，相关的转基因检测技术也需要不断地进行升级和改善，确保流入市场的主要转基因农作物的安全性。