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转基因作物精准检测技术研究与应用

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 三等奖

第一完成单位： 四川省农业科学院分析测试中心

获奖时间： 2017

摘要： 　　本成果从我国农业转基因作物安全监管工作的迫切需求、分子生物学技术在农业转基因生物及产品检测领域的最新应用以及弥补和完善我国农业转基因生物安全检测与监测技术体系等角度出发，在国家转基因生物新品种培育重大专项“抽样与转基因生物精准检测技术研究（2008ZX08012-001）”、四川省重要技术标准项目“转基因玉米不同品系定量检测标准化技术体系研究（ZYBZ2013-39）”等项目的资助下，开展了农业转基因作物定量分析、监测技术研究与应用。 　　本成果用转基因玉米NK603、TC1507、59122、MIR604、DAS-4-40278-9、98140、MON88017 等7种转基因作物为研究对象，系统研究、建立了7种转基因玉米的11种定量PCR分析方法。本成果建立的11种转基因玉米定量PCR分析方法具有高度特异性，其灵敏度在95%置信度下能够检测2-5个拷贝数的DNA片段，高于目前文献报道的10-50个拷贝数；采用基于“Bottom-up”的GUM（Guide for Uncertainty of Measurement， ISO， 2008）方法对建立的11种转基因玉米定量PCR分析方法的测量不确定度进行计算和评价，上述方法测试结果的不确定度均小于10%。 　　本成果以GTS40-3-2大豆为实验材料开展了品系特异方法研究，建立了耐除草剂GTS40-3-2大豆及衍生品定性PCR标准化方法；以转CP4-EPSPS基因的大豆、玉米、油菜等转化体研究、建立了具有广谱性的转CP4-EPSPS基因抗除草剂作物及产品定性PCR标准化方法；针对转Bt基因抗虫棉的Bt蛋白时空表达特点，采用免疫学原理研究、建立了转Bt基因抗虫棉杀虫毒蛋白表达量检测技术标准化方法；以抗除草剂棉花LLCOTTON25、抗草甘膦大豆MON89788、耐除草剂大豆GTS40-3-2为材料，研究、建立了同一反应体系检测多个外源基因（参数）的多重PCR方法。 　　上述研究取得了以下突破性创新点： 　　1、在国内首次克隆、分离、鉴定了转基因玉米98140品系外源基因整合受体玉米基因组的侧翼序列（Genbank? Accession Number： KP784700）。 　　2、建立了8种基于实时荧光定量PCR技术的转基因玉米NK603、MON88017、MIR604 、98140的精准品系定量分析和结构特异定量PCR分析方法；3种基于实时荧光定量PCR技术的转基因玉米TC1507、59122、DAS-4-40278-9精准品系定量PCR分析方法，实现了对上述转基因玉米及产品的精准、快速定量检测。所建方法特异性高、灵敏度达到2～5拷贝，准确度偏差为 1.00%～7.14%，优于国际广泛接受的25%（EN ISO 21570）；精确度在2.9%～14.9%，优于国际广泛接受的35%（ENGL criteria，欧盟转基因生物检测网络实验室标准）；并首次用“Bottom-up”法评定其测量不确定度为0.2%～0.9%，表明所建立的精准检测技术先进可靠。在此基础上，将建立的11种定量分析方法标准化，获得循环验证报告80份，形成标准草案11份。申请发明专利11项，授权发明专利9项，其中2项正在进行实质审查。发表科研论文24篇，其中SCI论文2篇，EI论文1篇，其余论文为中文核心期刊论文。 　　3、研制并通过国家转基因生物安全检测技术标准化委员会审定，发布了转基因大豆GTS40-3-2、转CP4-EPSPS基因抗除草剂作物及产品、转Bt基因抗虫棉杀虫毒蛋白表达量3个转基因作物精准检测方法的国家标准3项，进一步完善了我国转基因生物安全检测技术标准体系。 　　4、建立了抗除草剂棉花LLCOTTON25、抗草甘膦大豆MON89788、耐除草剂大豆GTS40-3-2的高通量多重PCR检测方法，申请发明专利3项，授权发明专利1项，正在进行发明专利实质审查2项。发表科研论文5篇。 　　2010-2015年间，本成果建立的11种转基因玉米定量检测技术和已经发布实施的GTS40-3-2大豆等3项转基因作物监测技术国家标准，已被全国30余家第三方农业转基因生物安全监督检验测试机构所采用，广泛应用到玉米、大豆等农作物种子市场品种、品种审定区域试验和生产试验品种、初级加工产品等各类样品的转基因成分检测与监测工作中。2010年以来，利用本研究建立的方法标准和定量分析技术已累积检测样品超过6万份，并从中准确检测到一些转基因阳性材料，为农业行政主管部门及时、有效处置转基因作物意外扩散事件，避免转基因作物非法大规模生产种植造成更加严重的经济损失，维护农产品贸易秩序，保障农业生态环境安全发挥了重要的技术支撑作用，产生了巨大的社会效益和生态效益。此外，利用这些检测方法标准开展检测服务，为检测机构带来了平均近200万元的检测收入，产生了良好的经济效益。 　　

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