基于Taqman微流控芯片技术高通量检测17种转基因玉米品系

发布时间：2021-03-23 11:49

　　将Taqman微流控芯片技术应用于实时荧光PCR平台的转基因玉米17种品系高通量检测。在一次PCR扩增过程中,以2个玉米内源基因（hmgA基因、adh1基因）和1个上样控制基因（18S基因）为内参照,可同时完成17种转基因玉米品系（TC1507、NK603、MON87640、MON863、MON810、MIR162、GA21、DAS40278、BT176、BT11、98140、59122、3272、MON89034、MIR604、MON88017、T25）的单孔单重扩增的并行检测,检出限可达10～20 copies。本方法特异性强,灵敏度高,与"金标准"单一的实时荧光PCR方法检测结果完全吻合,具有可多样品、多靶标平行检测的优势,为转基因产品多品系混杂鉴定检测提供了高效、快速的方法。采用本方法,从16批进境的实用玉米中检出9批转基因玉米样品,且发现其中不同程度的混杂含有1～8种品系。本方法可用于口岸进境实用农产品中多品系混杂转基因的高通量检测。 

【文章来源】：分析化学. 2020,48(11)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

Taqman微流控芯片检测17种转基因玉米品系示意图

为了验证Taqman微流控芯片方法的准确性,采用本研究建立的检测体系,对进境的16批次实用玉米样品进行检测,同时以采用“金标准”单一的qPCR方法的结果进行对照,结果如图2所示。16批次实用玉米样品中,9批次样品检出含有转基因玉米成分,其中8批次样品混杂有多种转基因玉米品系。由图2可见,#1玉米样品仅含有1个外源重组品系T25;#5玉米样品含有2个外源重组品系MIR604、MON88017;#11玉米样品含有3个外源重组品系Bt11、GA21、MIR604;#10玉米样品含有6个外源重组品系Bt11、NK603、MIR604、MON88017、MON89034、MON810;#12玉米样品含有6个外源重组品系NK603、TC1507、59122、MON88017、MON89034、MON810;#14玉米样品含有7个外源重组品系Bt11、NK603、TC1507、59122、MIR604、MON88017、MON810;#3玉米样品含有8个外源重组品系Bt11、NK603、TC1507、59122、MIR604、MON88017、MON89034、MON810;#4玉米样品含有8个外源重组品系Bt11、NK603、TC1507、59122、MIR604、MON88017、MON89034、MON810;#13玉米样品含有8个外源重组品系Bt11、NK603、TC1507、59122、MIR604、MON88017、MON89034、MON810。Taqman微流控芯片方法的部分检测结果见图3。结果表明,Taqman微流控芯片方法的检测结果与实时荧光PCR方法结果完全一致,因此,建立的Taqman微流控芯片方法特异性良好,能够满足对口岸进境实用玉米中转基因玉米品系的高效并行快速检测需求。Taqman微流控芯片方法与单一的qPCR方法相比,操作简单,仅需加入一次DNA模板的预混液即可完成多靶标的检测,极大地提高了检测效率,降低了检测试剂用量;与多重PCR扩增相比,单孔单重扩增,可避免样品间相互干扰,具有更高的检测灵敏度。Taqman微流控芯片的不足之处是芯片制造成本较高,单孔的检测成本约是普通实时荧光PCR的8倍。图3 进境实用玉米样品#10 (A)、#11 (B)和#14 (C)的Taqman微流控芯片实时荧光PCR扩增结果图

图2 16批次进境实用玉米样品Taqman微流控芯片检测结果汇总在ISAAA已获批准的238个转基因玉米品系名录中[6],有192个是多种重组性状杂交的复合品系。目前,很多复合品系转基因作物尚未获得我国生物安全性审批许可。本研究在一份样品进境实用玉米样品中同时检出1～8种外源重组品系,这可能是多个单一品系混杂,也有可能是几个复合品系混杂造成的。如#11玉米样品可能是Bt11 × MIR604 × GA21复合品系,而# 3玉米样品则可能是Bt11 × 59122 × MIR604 × TC1507、MON89034 × NK603、MON89034 × 59122、MON89034 × 59122 × MON88017、MON810 × MON88017、MON810 × NK603 × MIR604等多种复合品系的混杂,存在生物安全性风险。目前,还未见转基因作物复合品系的鉴定方法,因而,未来可以利用Taqman微流控芯片技术的多靶标同时并行检测的特点,进一步研究建立转基因作物复合品系鉴定方法。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微流控芯片的核酸适配体筛选技术研究进展[J]. 姜浩,吕雪飞,赵可心.  分析化学. 2020(05)
[2]微流控芯片液滴数字化分析用于快速定量检测细菌[J]. 何浩延,黄恩奇,黎柱均,舒博文,徐邦牢,刘大渔.  分析化学. 2020(07)
[3]基于微流控芯片的细胞外囊泡分离技术研究进展[J]. 廖泽荣,李永瑞,古乐,雷润宏,苗云飞,蓝鸿颖,邓玉林,耿利娜.  色谱. 2019(04)
[4]开放式微流控芯片上的肿瘤组织微阵列构建[J]. 林冬果,林锦琼,李佩文,杨娜,徐邦牢,刘大渔.  分析化学. 2018(01)
[5]转基因检测微流控恒温扩增芯片的研制[J]. 周杰,黄文胜,邓婷婷,陈颖,李敏,欧阳兆槐,吴亚君,王永贵.  现代食品科技. 2017(06)
[6]我国转基因作物育种发展回顾与思考[J]. 黄大昉.  生物工程学报. 2015(06)



本文编号：3095736