转基因大豆的是是非非

转基因大豆的是是非非（精选7篇）

转基因大豆的是是非非 篇1

摘要：食品直接影响消费者的身体健康, 食品安全是国民普遍关注的焦点。大豆是一种在我国东北等地广泛种植的作物。也是食品工业应用广泛的原料。出于知情权的需求, 国家规定生产者需对转基因原料的应用作出标识。本文分析了转基因大豆的技术与应用, 从蛋白质检测、核酸检测等两方面对比常用的检测方法。

关键词：转基因大豆,安全,检测技术,对比

转基因食品是新科技应用的产物, 它带来农产品种植形式的转变。与此同时, 人们对转基因食品安全问题也存在质疑, 保障消费者的知情是必须做到的。由于转基因大豆检测方法多种多样, 选择“准确系数高、操作难度小、使用成本低”的检测方法是最为合适的, 这就需要对一些常见检测技术进行综合比较。

1 转基因大豆的生产与使用

转基因大豆可以抵抗杀草剂-草甘膦 (毒滴混剂) , 这是农业种植中采用的新技术, 是新开发的改变传统农业科技模式的新方法。该方法的应用, 大大的减轻了种植人员的劳动强度, 提高生产效率, 也降低了大豆的生产成本。随着转基因工程深入开展, 转基因大豆种植在国外有了很大的发展, 大量的转基因大豆在全世界范围内进行贸易。目前中国尚未引入转基因大豆的种植, 国内种植的均为非转基因大豆。但国内大豆的种植量不能满足国内的需求量, 因此存在较大量的大豆进口。由于人们的需求与观念不同, 对转基因大豆的接受程度存在很大差异。国家明确规定, 以转基因作物生产的产品需作出标识, 以保证消费者的知情权。

2 转基因大豆的检测的意义

对于工业化生产者, 如何识别转基因大豆, 确保区分转基因大豆与非转基因大豆, 关系到产品生产者能否兑现作为生产者的承诺, 也关系到企业能否符合法规。因此使用大豆的业者寻找一种合检测方法, 能既经济、准确, 又较快速对原材料作出判断, 也是非常重要的。下面就目前较常见的几种检测作一个比较。

3 转基因大豆几种检测方法的比较

我国现有转基因检测技术分为蛋白质检测、核酸检测等两大类, 每一大类可分为几种不同的方式, 质检人员需经过综合对比, 选择符合自身需要的最佳方式的检测方式。

3.1 蛋白质检测

3.1.1 ELISA法。

以免疫学反应为基础, 将抗原、抗体的特异性反应与酶的高效催化反应有机结合起来, 作为一种新型的转基因检测技术, 广泛应用于大豆食品检测中。根据使用情况, ELISA方法具有简便、快速、成本低等优点, 不需要投入过多的成本资金, 且所取得的数据较为准确。

3.1.2 试纸条法。

特异的抗体交联到试纸条和有颜色的物质上, 当纸上抗体和特异抗原结合后, 再与带有颜色的特异抗体进行反应, 形成三明治状的色带, 若不存在抗原, 不会出现颜色变化。这类方法检测操作比较简单, 且实际操作难度较小, 不需要特殊的仪器设备, 适用于现场检验或初筛。

3.1.3 SDS-PAGE法。

根据蛋白质亚基分子量的不同来分开蛋白质。大豆在引入外源基因后, 会表达相应的蛋白质, 可以通过比对蛋白质电泳图谱来区别转基因大豆与非转基因大豆。SDS-PAGE的优点是体系中外来影响因素少, 最终得到的检测数据比较完整, 并且可以重复使用基本数据参与食品分析。

3.2 核酸检测

3.2.1 PCR法。

PCR方法是适应性最广、灵敏度较高、技术较成熟的一种检测核酸的方法。采用改进的CTAB法提取大豆基因组DNA, 用普通PCR方法检测到转基因大豆特异性片段CP4-EPSPS, 当转基因大豆含量为0.2%时, 仍然可以检出。由于这种方法结合了大豆的DNA, 实际检测准确度较高, 相比于其它方法具有明显的优势。

3.2.2 环介导等温扩增技术。

环介导等温扩增技术 (LAMP) 是2000年报道的一种新型核酸扩增技术, 它针对目的基因的6个区域设计4条引物, 利用一种链置换DNA聚合酶在等温 (60~65℃) 的条件下高效、特异、快速的扩增目的基因。该方法操作流程比较简单, 反应时间短, 易于判断结果, 也属于高精度的检测技术。

3.2.3 荧光PCR技术。

荧光PCR技术是一种可用于定性或定量的PCR方法, 在转基因产品检测上已得到广泛应用, 主要有非特异性染料结合和荧光标记探针2种方法。荧光PCR技术具有快速、灵敏、准确、污染少等优点, 缺点是对仪器设备要求较高、检测费用昂贵。

4 检测方法应用的注意事项

随着转基因大豆作物种植的逐步开展及转基因大豆的应用, 无论是食品加工或基层种植户, 都必须对大豆质量安全给予高度重视, 确保豆类产品质量符合国家标准要求。针对转基因大豆检测工作, 需建立相对完整的质量检测方案, 根据现有检测技术选用不同的方式。首先, 根据种植区域或工厂现有的设备、技术条件, 选择准确性较高的检测方法, 保证最终所得数据符合实际需要;其次, 整个检测过程必须按照标准执行, 从样本收集、试验操作、数据处理等, 都要按照转基因试验标准流程执行。

结论

由于转基因检测方式多种多样, 检验人员要根据转基因大豆鉴别的实际需要, 经综合对比后选择适当方法进行检测, 以满足准确性、及时性、经济性的需求。

参考文献

[1]田芳, 王秀敏, 滕达, 杨雅麟, 管庆丰, 敖长金, 王建华.抗草甘膦转基因大豆及其加工产品的环介导等温扩增检测技术[J].动物营养学报.2011 (03) .

[2]蒋亦武, 黄明, 王保战, 杭宝建, 何健, 李顺鹏.转基因大豆及制品中转基因成分检测技术研究进展[J].江苏农业科学.2011 (01) .

[3]金红, 孙琪, 张斌, 胡丽丽.利用蛋白质SDS-PAGE电泳方法检测转基因大豆的初步研究[J].食品研究与开发.2010 (05) .

[4]敖金霞, 高学军, 于艳波, 曲波, 李庆章.转基因大豆、玉米、水稻深加工产品的五重巢式PCR技术检测[J].中国农业大学学报.2010 (02) .

转基因大豆的是是非非 篇2

1 我国转基因作物生产和转基因技术运用情况

近年来, 我国在转基因方面的研究与开发也有较大进展。中国科学院植物研究所提供的资料表明, 我国已经开展了棉花、水稻、小麦、玉米和大豆等品种的转基因研究, 取得了一系列研究成果, 并在转基因药物、转基因作物、农作物基因图谱与新品种等方面具有相对比较优势。但目前我国只有抗虫面、矮牵牛花、抗病毒甜椒、抗病毒和延熟番茄等少数品种进入了商业化生产阶段。据国外一家研究机构发表的报告, 1999年中国种植了30万hm2转基因作物, 较1998年增长了2倍, 是全球增长最快的国家, 主要品种是棉花。该报告表示, 目前中国转基因农产品的播种面积仅次于美国、加拿大和阿根廷, 居全球第4位。另外, 我国在转基因产品检测技术方面的研究也取得了重大突破。

2 转基因大豆与非转基因大豆比较

据农业部官方声明, 当前我国所使用的进口转基因大豆是经过严格审批的, 早在2002年美国孟山都公司向我国提出大豆GTS40-3-2安全证书申请后, 农业部就联合中国农科院植物保护所、南京农业大学、中国疾病预防控制中心对进口大豆各项环境安全指标进行检测, 并于2004年批准允许孟山都公司GTS40-3-2大豆进口用作加工原料。这里就转基因大豆和非转基因大豆的营养价值、安全性、市场认可度进行比较。

2.1 营养价值比较

据天津农学院金红等人[1]进行的生物研究结果表明, 转基因大豆中粗蛋白、粗脂肪、总酚、酚酸以及黄酮的含量都明显高于非转基因大豆。即转基因大豆除拥有业内认可的高出油率以外, 还在对人体有较高营养价值的粗蛋白、粗脂肪等方面拥有高于非转基因大豆的优势。同时报告显示, 抗草甘膦转基因大豆中总酚、酚酸以及黄酮等主要次生代谢物含量明显高于非转基因大豆, 这些物质具有提高植物对物理环境的适应性、增强植物抵御天敌侵袭及抵抗病害的能力, 即转基因大豆自身具有较好的环境适应能力和抗病害能力。但是, 报告并未对这些转基因大豆自身的优质性能运用到食品加工领域是否安全进行解释。

2.2 转基因大豆的安全性能需要公开验证

随着消费者生活水平和质量的提高, 更多人群开始注重食品的安全性能, 调查资料发现, 当前国内专家和学者多从营养成分角度研究转基因大豆的性能, 研究结果只是侧面为转基因食品的安全检测提供一些依据, 并未用直接证据来证明转基因食品的安全性。关于安全性能的结论多来自于国外科研机构。这就使得我国转基因食品的销售蒙上一层阴影, 大多数转基因食品虽然在标签上做了明确标注, 但“转基因”这样的字眼明显不够醒目。在每年两会上, “转基因”都是热点话题, 很多代表要求转基因试验更细致, 能够在安全性能上更具说服力。2012年两会上全国政协委员、中国农业博物馆研究所所长曹幸穗认为, 转基因的农产品关系到食品安全、生态平衡等多个方面, 因此一定要搞清3个问题:一个是基因源从哪来的;二个是基因的表达功能;三是基因的环境安全和食品安全[2]。

(数据来源:国家统计局)

(数据来源:中华粮网)

2.3 消费者对转基因食品的态度与选择

2001年, 我国加入WTO之后, 进口转基因大豆数量开始激增, 对此业内专家曾对转基因大豆究竟是“天使还是魔鬼”进行了一场大讨论。据清华大学郭于华教授委托新浪网进行的一项调查结果显示, 2005年大多数消费者对转基因大豆油的态度是“高科技产品”和“可能具有未知危害的产品”, 选择购买非转基因豆油的消费者仍然占据很大比例。而据2013年1月1日新浪网调研的另一份数据显示, 在涉及“孟山都进口转基因大豆被指存在安全缺陷”问题中, 92.6%的被调查者认为转基因大豆审批有缺陷, 92.1%的被调查者认为转基因大豆不安全, 73%的被调查者认为大豆产业遭受重创, 不利于长久国家粮食安全。以上两项调查结果说明, 尽管我国进口转基因大豆的时间已经过去了很多年, 但消费者对转基因大豆和转基因食品的仍然持排斥态度。

3 建立国产非转基因大豆保护机制的必要性

3.1 我国进口转基因大豆数量持续增长

据资料显示, 1995年我国进口转基因大豆仅为79万t, 占国内大豆产量的5.85%。2000年之后, 进口大豆数量开始持续高速增长, 截至2010年我国进口大豆数量达到5 479万t, 较2000年增加4 472万t, 几乎番了4.5倍;进口大豆数量是国产大豆产量的近4倍。这表明我国已经变为不折不扣的转基因大豆进口国, 对国际市场的依赖程度逐渐增强。相关资料显示, 2010年我国大豆进口依赖度高达77.8%, 2011年我国大豆对外依存度达到82%, 而2012年随着进口大豆数量继续刷新历史新高, 我国大豆对外依存度也将随之继续扩大。

3.2 国产非转基因大豆种植面积和产量逐步萎缩

与持续增长的进口转基因大豆相比, 我国国产非转基因大豆种植面积和产量则呈逐年下降态势, 在我国东北大豆主产区, 已经很难寻觅到大豆的踪影。据国家统计局数据显示, 2012年我国大豆播种面积为771.7万hm2, 较2011年减少9%, 较2000年的930.7万hm2减少约22.9%;2012年我国大豆产量为1 280万t, 较2011年减少70万t, 较2000年的1 541万t减少16.9%。因种植效益与水稻、玉米等相比偏低, 我国大豆主产区黑龙江省2012年大豆种植面积减少至3 550万t, 较2009年的6 500万t减少45.38%, 国产非转基因大豆在国内市场的生产份额大幅萎缩。

数据来源:农业部

3.3 非转基因大豆在压榨市场的份额逐渐缩小

近年来, 随着进口转基因大豆数量逐渐增加, 因为转基因大豆具有含油量高于国产大豆的优势, 因此我国使用非转基因大豆进行压榨所占的市场份额不断缩小。据相关资料显示, 国产大豆榨油消费占全部大豆榨油消费的比例由2001年的39.4%快速下降到2008年的5.2%, 占国产大豆产量的比例也相应由52.3%减到14.2%。据调查, 2009年主产区黑龙江省大豆产量为591.5万t, 剔除大豆临时收储后最终进入市场流通部分, 食品消费达到325万t, 食品加工70万t, 占其产量的66.8%, 榨油消费仅为130万t (全部为本地榨油) , 占21.9%。调查结果表明, 国产非转基因大豆用于食品消费的比例较大, 用于榨油消费比例缩小, 国产大豆的用途已经发生明显变化。

3.4 非转基因大豆国际“话语权”缺失

相比国外转基因大豆而言, 国产大豆在食用方面具有生物安全性, 因此国内的豆腐厂、豆奶厂以及大豆蛋白的深加工行业几乎全部采用国产大豆。据资料显示, 2008年当国产非转基因榨油用大豆因为价差在进口大豆面前一蹶不振时, 黑龙江省海伦市东源油厂出口到日本的国产非转基因大豆价格达到了4 600元/t。2008年成了中国近12年来非转基因大豆出口最多的一年, 总量达46.6万t, 价格比国际榨油大豆高30%左右 (主要是出口日本、韩国) 。2012年我国大豆产量减幅明显的情况下, 国产食品大豆价格市场价格维持在5 000～5 200元/t以上, 高于油用大豆市场价4 600元/t近10%左右。另据国家海关总署数据, 2012年1—11月我国出口大豆27.8万t, 较2011年全年的19.9万t增长39.7%, 1—11月出口大豆金额2.38亿美元, 较2011年全年1.49亿美元增长约60%。这表明我国非转基因大豆由于具有较好的安全性能和营养价值, 赢得出口数量和出口金额量价齐升局面。但是, 我国国产大豆因为占有市场份额低, 大豆对外依存度过高, 因此在国际市场上的“话语权”问题一直很难实现, 特别是国内对转基因大豆与非转基因消费理念的进行区别和引导还不到位的情况下, 国产非转基因大豆的优势难以发挥, 致使国有优质资源得不到合理利用。

数据来源:中华粮网

3.5 对国产非转基因大豆的政策保护不到位

目前我国对转基因大豆还是处于警觉层面, 还有许多政策需要进一步完善, 有的方面还没有以立法、制度规定等形式进行强制保护或限制。2012年初, 一份由黑龙江大豆协会副秘书长王小语起草, 经黑龙江省多个部门调查了解、批准, 向全国人大和国务院有关部门提出了在《黑龙江设立非转基因大豆保护区》的建议, 意在通过大豆种源保护, 从保持生物多样性角度, 立项调研, 立法禁止、限制转基因大豆及制品进入黑龙江, 建立一个防范进口大豆冲击黑龙江的“防火墙”, 但这项政策确遭到农业部的否决。原因是我国尚未允许转基因作物商业化种植, 因此没有必要建立非转基因大豆保护区[3]。

这个案例表明, 目前我国政府对转基因粮食作物种植的态度是禁止的, 但是政策制定者并未意识到非转基因粮食作物种源进行保护、以及如何采取措施实施保护的问题。笔者认为, 虽然我国政府强调禁止种植转基因粮食作物, 但一项合理政策的完善离不开对其对立面内容的不断规范。在强调禁止种植转基因大豆的同时, 应提出对非转基因大豆种植的保护、鼓励措施, 让国产非转基因大豆拥有清晰的种子产权归属, 确保我国优质种子资源不外流。

4 我国建立非转基因大豆保护机制的可行性

4.1 业内对非转基因大豆保护政策的重视度提高

近年来, 国产非转基因大豆的优势逐渐凸显, 价格和前景被市场看好, 业内专家和学者呼吁保护非转基因大豆的声音越来越响亮, 对这项工作的重视程度也逐渐增加, 有关非转基因大豆保护的法律和规划已进入完善阶段。2012年2月, 国务院法制办公布的《粮食法 (征求意见稿) 》中第2节第12条规定:国家保护粮食作物种质资源, 扶持良种选育、生产、更新和推广使用;转基因粮食种子的科研、试验、生产、销售、进出口应当符合国家有关规定;任何单位和个人不得擅自在主要粮食品种上应用转基因技术。这标志着, 我国政府的粮食种源保护问题将有法可议, 对转基因作物的研究、推广、生产、销售等全产业链的监控会更加严格, 未来转基因大豆的产业链将受到法律的监督。全国人大代表、黑龙江省政协副主席李继纯通过多种渠道呼吁并强调, “必须打好非转基因这张优势牌, 保护非转基因大豆迫在眉睫”。目前, 东北农业大学国家大豆工程技术研究中心李孝忠已经研究制定了《黑龙江非转基因优质大豆产业发展规划要点》, 提出了以点带面、由内及外, 与科研院校联合进行大豆生产质量控制, 疏通非转基因大豆产业建设环节的发展路径, 通过提升产品价格增加生产利润、完善扶持产业发展方式的各项政策措施、发挥认证体系核心作用等为重点, 进行产业工程规划和建设, 提出制定并实施《黑龙江大豆产业发展规划 (2012-2020) 》的发展思路。

4.2 非转基因大豆产业链保护已初具规模

黑龙江垦区作为我国大豆生产的主力军, 已经形成了大基地、大龙头、大规模、大科技、大流通的产业发展优势, 为推动形成非转基因大豆核心保护区, 九三管理局先后投入10多亿元用于绿色大豆标准基地建设, 所产大豆每亩产量超过3 000 kg/hm2, 已经超过发达国家的生产水平。此外, 九三管理局还致力于大豆产品的深加工项目建设, 不断延伸大豆产业链, 提高产品附加值, 目前九三粮油分公司每年可加工绿色、非转基因大豆60万t。同时, 素有“大豆之乡”美称的黑龙江拜泉县在2012年底通过招商引资的方式与成都棒棒娃实业有限公司联手打造非转基因大豆产业链, 新成立的“豆知道”公司以“豆知道”为品牌, 围绕大豆蛋白进行食品加工, 公司成立之初发布了“坚守非转基因食品宣言”, 通过媒体广泛宣传, 扩大了非转基因大豆的影响力, 将非转基因大豆与转基因大豆的争端推向高潮。

在我国南方大豆产区, 也存在着非转基因大豆产业链的发展踪迹。重庆市忠县是全市唯一一个万亩大豆高产示范县, 所产非转基因大豆蛋白含量均在46%以上, 比北方大豆高6～8个百分点, 有的品种比国外转基因大豆高16个百分点左右。近年来, 忠县在强调非转基因大豆的高蛋白优势时, 一直试图进行招商引资, 引进大型大豆深加工企业来扶持本地产业发展, 2011年忠县已经将大豆种植纳入种粮补贴, 加大对当地加工企业的扶持力度, 并与科研院校开展合作。

5 建立非转基因大豆保护机制的几点建议

5.1 设置中国非转基因大豆种源保护法

在中国非转基因大豆数量逐渐减少的情况下, 应注重对国内优质种子资源实施有效的法律保护, 明确我国大豆的基因图谱和相关成分, 对使用我国大豆基因和成分进行科学试验和研发的国际机构, 需要向中国相关部门提出申请, 待批准后方可使用, 对于未经批准而使用我国大豆种源进行研发的非法行为予以惩罚, 并通过国际法庭追究相关其责任。

5.2 强化实施非转基因大豆品牌保护

首先要规范非转基因标识管理。在黑龙江等主产区, 建立东北高油大豆等产地标识体系, 打造非转基因大豆品牌。建立一套转基因与非转基因的分类标示体系, 对转基因大豆及其产品标识标注管理和使用做出更加严格的强制规定, 提高标识字体高度最低标准, 强制要求明显告知, 使转基因大豆市场与非转基因大豆市场区分开来。其次搞好非转基因食品宣传, 提高消费者对非转基因食品的认知度, 引导不同层次的消费意识的形成。再次是在主产区建立非转基因大豆保护区, 严格禁止转基因大豆进入保护区种植和加工领域, 防止基因污染和环境污染[4]。

5.3 提高我国非转基因大豆产业竞争力

建议国家进一步加大对黑龙江省非转基因大豆产业的政策扶持力度, 提升大豆产业的国际竞争力[5]。一是对大豆轮作种植进行补贴。大豆种植不宜重茬, 需与其他品种轮作种植, 从东北主产区实际情况看, 大豆适宜与玉米轮作, 可明显减少病虫危害, 在投入不变的情况下, 轮作比连作可增产10%。但考虑到大豆与玉米比较效益偏低, 建议按照大豆单位面积净收益低于玉米的标准, 对豆农发放1 500元/hm2的大豆轮作补贴。二是对油脂加工企业实行动态价格补贴。建议国家扶持非转基因大豆加工企业, 对非转基因大豆加工企业按照进口转基因大豆和非转基因大豆的成本差价给予补贴, 使加工非转基因大豆与加工转基因进口大豆企业的效益基本一致, 适当控制进口总量, 利用反垄断法打击集团行业垄断。

5.4 利用优势大力发展国际出口业务

伴随国内居民生活水平的提高和饮食结构的改善, 非转基因高蛋白食品大豆市场前景更加广阔。目前发达国家和地区普遍对非转基因豆类产品较为认可。日本、欧洲等食品加工企业直接到黑龙江大豆主产区建立大豆原料生产基地。因此, 可以利用我国非转基因大豆的市场优势, 大力发展非转基因大豆出口业务, 通过抢占国际市场非转基因大豆市场份额, 获得国际非转基因大豆话语权。

5.5 拓展国产非转基因大豆海外种植业务

目前, 在我国耕地资源有限的情况下, 稻谷、玉米、小麦等主要粮食作物是国家政策保护的重点, 且其种植收益也较国产大豆明显偏高, 因此中远期来看, 我国国产非转基因大豆种植面积将逐渐萎缩。为保证国有优质资源的市场价值, 建议国内大型企业可借助海外土地资源, 这样不仅有利于推广种植国产非转基因大豆, 开发海外贸易和业务, 宣传中国非转基因大豆的特性, 扩大国际市场占有份额, 而且有利于国内大型油脂加工企业控制产业链源头, 掌握更多油料资源, 增强与外资相抗衡的实力。

参考文献

[1]金红, 张斌, 李鹏宇, 等.转基因与非转基因大豆营养及次生物质的比较[J].食品研究与开发, 2011, 32 (5) :140-143.

[2]曹幸穗.转基因产品安全性需评估[EB/OL]. (2012-3-9) .http://finance.sina.com.cn/nongye/nygd/20120309/171211554321.shtml.

[3]陈岩鹏.黑龙江拟设非转基因大豆保护区遭农业部否决[EB/OL]. (2012-8-6) .http://finance.sina.com.cn/money/future/20120806/091512766441.shtml.

[4]李继纯:中国非转基因大豆保护“箭在弦上”[OL].东北网2012-3-7.

大豆的基因转化方法研究进展 篇3

我国曾是大豆出口大国, 但最近10年来, 却出现了大豆进口量猛增、国产大豆面积减少、大豆主产区加工企业停工甚至破产等现象。因此, 大力发展我国具有自主知识产权的转基因大豆迫在眉睫。近年来, 转基因技术得到迅猛发展和不断完善, 现已成为大豆品质改良育种主要的且最有前途的技术手段。

1转化方法

自从1988年首次报道获得转基因大豆植株以来, 30多年的时间里, 稳定的转基因大豆还没有被认为是常规的作物, 因为转化后代需要将有效的转化方法和再生技术完美结合。目前, 主要有3种方法被认为可以相对较高的得到完全稳定的转基因植株:基因枪法、农杆菌转化法及花粉管通道法。这3种方法在基础科学和农业生产上得到很好的应用。

1.1基因枪法

基因枪法又称为粒子轰击技术, 是指将带有所需基因的金属微粒打入目标植物细胞中[2]。自从基因枪法首次运用在大豆植株细胞后, 现在已经应用在未成熟的种子分生组织、体细胞胚和根尖分生组织中[3]。

从1988年获得首例转基因大豆植株后, 有许多以分生组织为靶细胞利用基因枪的方法获得转基因大豆的报道[4]。大豆的顶端分生组织由多个细胞层组成 (L1、L2和L3) , 这3层细胞功能十分强大, 包含几乎所有的芽的生命活动, 然而研究发现, L1层主要负责表皮的产生, L2和L3则主要负责其内部组织。这就解释了为什么从芽的分生组织转化所得到的植株往往是嵌合的, 从而得到的转基因植株后代是从细胞层面进行转化的。

大豆体细胞胚胎发生的报道提供一种可以在体外进行组织增生和分化的系统。体细胞胚胎发生是指从孢子或体细胞组织发育成植株, 这个过程中不包括配子的融合。体细胞胚可以在半固体培养基或液体培养基中进行再生和增殖。在大豆上的应用由过去主要以大豆幼胚轴作为轰击位点发展到现在以大豆茎尖、大豆未成熟胚茎尖和大豆胚性悬浮细胞等多种受体作为位点。研究还发现, 大豆基因型、子叶厚度、Ca Cl2浓度、氦气压力、受体状态等对大豆转化频率有重要影响。

王晓春等[5]用品种为合丰25的大豆体细胞胚作为受体, 通过基因枪法将目的基因Bt基因进行了遗传转化, 获得完整的抗性植株, 试验还证明外源基因Bt已整合到大豆基因组中。

基因枪法也不是完美的, 其缺点是转导的外源DNA随机整合到宿主基因组中而不利于在宿主植物中稳定遗传和表达, 拷贝数高易引起基因沉默或片段丢失, 嵌合体多、设备昂贵和技术难度大等[6]。

1.2农杆菌转化法

在过去30年的时间里, 非致病的农杆菌菌株为研究转基因植物提供一种方法。农杆菌介导遗传转化系统具有拷贝数低、遗传稳定、基因沉默现象少和成本低等优点, 然而, 不同的品种和植物组织对农杆菌转化的敏感性也不近相同, 根据研究显示, 农杆菌转化法比基因枪法转化效率低。

最初认为, 农杆菌对大豆是非易感染的, 但在随后的研究中发现, 大豆是容易受到其感染的。研究发现, 遗传因素决定大豆不同基因型与农杆菌的感染程度的不同[7,8,9]。如何提高农杆菌介导大豆转化频率、优化再生体系是目前大豆转基因研究的重点与难点, 建立良好的转基因体系是基因转化成功的关键条件。农杆菌介导植物的转化成功取决于植物与农杆菌的相互作用[10]。植物基因型、外植体的活性、农杆菌菌株、载体、选择系统及培养条件都是成功与否的重要因素[11]。目前, 大豆农杆菌介导遗传转化常用的外植体有子叶节、体细胞胚、胚尖、器官愈伤组织以及幼嫩种子、下胚轴、未成熟子叶等。其中大豆子叶节不定芽器官发生系统以其操作简便、外植体获得不受季节限制、操作周期较短等特点, 成为农杆菌介导的大豆遗传转化受体材料应用最为广泛、成功率高的系统。2003年, 卜云萍等采用农杆菌介导法通过用大豆子叶节系统成功将脂肪酸脱氢酶基因导入大豆。通过试验发现, 农杆菌转化法操作简单、转化突变率较低、转化再生较快等优点, 是目前应用最为广泛的大豆转化方法。

1.3花粉管通道法

花粉管通道法是花粉管技术的运用。该方法于20世纪80年代初期由我国学者周光宇提出, 我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。花粉管通道法导入外源基因主要方式有花粉粒携带法、柱头滴加法、胚囊微注射法及生殖细胞浸泡法等[12]。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株, 技术简单, 不需要装备精良的实验室, 常规育种工作者易于掌握。

雷勃钧等是最早用花粉管通道法对大豆遗传转化的研究。2006年, 刘德璞利用花粉管通道法将雪花莲凝集素基因转入大豆植株中获得了抗蚜品系。近年来, 花粉管通道法和幼荚注射法等将外源基因导入受体的方法, 在大豆遗传转化上的应用研究逐年递增, 通过该法结合标记基因的检测、PCR检测等分子生物学技术手段, 已成功的获得转化植株[13]。

迄今为止, 国内外学者利用花粉管通道法已经成功培育了大豆、水稻、玉米、棉花、小麦等多种转基因植物品种[14]。花粉管通道法可在整体植物水平上转移裸露DNA或质粒DNA。然而, 花粉管通道法也存在较为突出的缺点, 如明显受植物花期影响, 对自然条件、环境条件、技术成熟度等依赖性强;可重复性较差, 对某些农作物难以操作;转化率较低, 转化植株后代的外源基因遗传稳定性不高。作为在转基因育种方面具有中国特色的花粉管通道法, 目前在机理方面的研究还相对薄弱, 以至于现在仍然受到国内外专家学者质疑。

2转基因大豆产业化现状

转基因大豆是世界上最早商品化, 推广最为广泛的转基因作物。基于1996—2011年, 转基因作物产业化主要以抗除草剂和抗虫性为主导地位[15,16], 抗除草剂大豆在2011年仍然是主要作物, 占全球转基因作物面积的47%。2011年, 巴西首次批准了聚合抗虫和耐除草剂2种性状大豆的生产。至2011年, 全世界已有29个国家进行了转基因作物商业化生产, 越来越多的工作者对转基因作物的方向发生改变, 从减少生产损失, 减少作物上使用的化学品或毒性较低的产品到优越的营养性状, 提高产量, 增强逆境耐受力以及作为生物燃料的性状[17,18,19,20]。

当然, 转基因作物自产业化以来, 一直面临着安全性的质疑。迄今我国仍然没有批准大面积的转基因粮食作物的种植, 但进口数量逐年增长。目前我国大豆消费超过80%依赖进口。2012年前11个月已进口大豆5 49万t, 比2011年同期增长11%, 进口大豆主要来自美国、巴西和阿根廷, 大多数是转基因产品。

在未来的时间里, 随着科学技术的不断快速发展, 各种设备的更新和完善, 理论的进一步研究, 提高转化效率, 增强植株的成活率等, 使大豆转基因育种进入一个全新的时代。

摘要：大豆是重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物。转基因大豆是主要的转基因作物, 2011年全球转基因作物面积中转基因大豆占有47%。基因转化技术迅速发展为大豆产业发展奠定了技术支撑。论述了基因枪法、农杆菌转化法以及花粉管通道法的利弊, 并分析了转基因大豆的产业化现状, 以期为转基因大豆的生产提供参考。

大豆抗病基因克隆的研究进展 篇4

Yu等 (1996) 根据烟草N基因和拟南芥RPS2基因的NBS区同源序列设计简并引物, 从大豆中扩增并克隆出11类含NBS序列的片段。同年Kanazin等根据烟草N基因、拟南芥RPS2基因和亚麻L6基因的NBS区同源序列设计简并引物, 从大豆中扩增并克隆出9类大豆抗病基因类似序列。定位分析表明, 这些同源片段成簇分布, 提供抗病基因的潜在位点, 有些还与已知抗病基因连锁。尽管这种方法对于鉴定潜在的基因位点是非常有效的, 但对于其功能的鉴定则是非常困难的。因为抗病基因家族的研究表明其中有些成员是无功能的。因而, 从中分离抗病基因同源序列则可以获得由功能的潜在抗病基因成员[1]。

贺超英等 (2001) 根据烟草抗花叶病毒N基因和拟南芥抗丁香假单胞杆菌RPS2基因设计兼并引物, 从大豆抗花叶病毒品种科丰1号的基因组中扩增获得358个克隆, 鉴定出4个通读的且与抗病基因NBS结构域同源的片段:KNBS1、KNBS2、KNBS3和KNBS4。构建了一个高质量的的大豆c DNA文库, 其滴度为4.2×107pfu/ml;并利用所获得的大豆抗病基因同源片段为混合探针, 进行文库筛选, 获得了两个阳性克隆KR1和KR2[2]。KR1长度为3672bp, 有一个完整的编码框, 编码1124个氨基酸的蛋白;KR2长度为1560bp, 为不完整编码框。KR1在结构上与烟草抗花叶病毒N基因具有较高的同源性。它具有TIR、NBS和LRR一系列抗病基因的分子特征, 因而它可能是大豆中具有功能的类似于N基因的一类抗病基因;同时KR1在羧基端具有两个潜在的跨膜区。从可能的细胞中分区上来看, KR1又是一类新的植物抗病基因。RT-PCR分析表明KR1受大豆花叶病毒 (SMV) Sa菌株接种和水杨酸处理的影响。跟N和L6一样, KR1也可通过不同的拼接形成两种m RNA。在正常情况下, 大片段 (KR1, 609bp) 在抗亲科丰1号中是唯一的转录本;而小片段 (NR1, 588bp) 在感亲南农1138-2中占优势, 大片段 (KR1, 609bp) 的丰度则相对较少。用大豆花叶病毒Sa株系分别接种抗感双亲, KR1和NR1均呈诱导表达。在科丰1号中仅有KR1;在南农1138-2中, KR1/NR1的比例随着SMV接种的时间而变化, 最终KR1占优势。此结果预示着KR1可能是一个新的抗花叶病毒基因, 它的表达受SMV的诱导。

利用所获得的大豆抗病基因同源片段为混合探针, 进行文库筛选, 又获得了两个阳性克隆KR3和KR4, 通过RACE方法获得了全长, 其中KR3长度为3672bp, 有一个完整的编码框, 编码1124个氨基酸的蛋白。KR3与烟草抗花叶病毒N基因具有较高的同源性 (相似度为28.1%) , 具有TIR和NBS等抗病基因具有的保守结构域。KR3的表达受水杨酸诱导, 因此可能是大豆中具有功能的类似N基因的一类抗病基因。KR4全序列为3818bp, 编码1211个氨基酸, 在GenBank中的注册号为AF502080。KR4在结构上与水稻抗白叶枯病基因Xa1有16.0%的相似性, 具有NBS、LRR等抗病基因的结构特征。Southern结果证明KR4在抗病材料科丰1号和南农1138-2中具有多态性, 连锁分析将KR4定位在E连锁群[3]。KR4的表达受水杨酸的诱导, 大豆花叶病毒株系Sa和N3的接种都能够诱导KR4的表达, 因此KR4可能参与大豆抗SMV的过程。

杨秀红 (2005) 根据拟南芥RPS2基因、烟草N基因和亚麻L6基因的保守结构域设计简并引物, 从大豆抗疫霉根腐病品种绥农10号的RNA中扩增获得了100个克隆, 从中鉴定了两个通读的且与抗病基因NBS结构域同源的序列RNEA-1和RNEA-2, 这两个序列长度均为513bp, 编码171个氨基酸, 编码产物在结构上均具有NBS结构域的P-环, Kinase-2a和Kinase-3a区及保守的疏水结构域HD[4]。序列与结构上的同源性表明RNEA-1和RNEA-2为大豆抗病基因同源片段。RNEA-1与从携带有抗疫霉根腐病基因 (Rps2) 的大豆近等基因系中获得的Class D类大豆同源序列在分类上比较近源, RNEA-1与Class D同源性高达91%。Class D被定位在大豆J连锁群上, 与大豆Rps2、rmd基因有关 (Yu, 1996) 。

以RNEA-1为靶序列, 采用RACE技术获得了全长3574bp的大豆抗病相关基因SR1, 该基因包括3411bp的开放读码框, 72bp的5′非翻译区, 68bp的3′非翻译区和20bp的多聚腺普酸尾。在73bp处有ATG起始密码子, 在3484bp处有TAA终止密码子, 编码1137个通读的蛋白质氨基酸序列。SR1基因是NBS-LRR类抗病基因:这类基因的共同特点是, 在它们编码蛋白的近氮端存在着NBS, 而在它们的近碳端则由LRR组成。SR1基因编码产物具有TIR、NBD、LRR等一系列抗病基因的保守结构。TIR结构域是高度同源于哺乳动物和果蝇的信号传导的受体, 可能与激活防卫基因的转录因子有关。与烟草的N基因、亚麻的L6基因及拟南芥的RPP5等基因类似, SR1基因N端有142个氨基酸序列为TIR结构, 可能在抗病反应中起着类似的作用。NBD结构域具有激酶活性, 此结构暗示着它们在发挥正常功能时有可能需要结合ATP或GTP可以激活其它的功能蛋白。LRR结构被认为在蛋白质的相互作用中起重要作用, 它不仅参与抗病反应的识别, 还与识别以后的抗病信号的传导有关。胞质LRR的保守序列模式为"Lxx Lxx Lxxxx CxxL", SR1基因的LRR区含有此保守序列, 可能位于胞质。

丁海等 (2003) 根据已知抗病基因的NBS保守序列区设计4对简并引物和1对特异引物, 以大豆农家种兴县灰布支黑豆为材料, 应用PCR方法获得了11条来自基因组DNA的RGA序列和2条来自c DNA的RGA序列, 序列长度在500-633bp之间, 其中8条来自基因组DNA和2条来自c DNA的RGA序列已在GenBank登录。这些序列都不同程度的含有NBS保守区的P-环 (GGVGKTT) , kinase-2 (VLDD) , kinase-3 (GSRII) 及跨膜区GLPL等特征结构的序列, 由此推导出的氨基酸序列同已知抗病基因L6, RPM1, RPS2, N编码的氨基酸序列表现出从25%~42%的同源性[5]。

Bhatta (2005) Rps1k位点, 克隆得到高同源性的四个基因Rps1k-1、Rps1k-2、Rps1k-3和Rps1k-4, 编码蛋白的保守结构域为CC-NBS-LRR[即卷曲结构 (Coiled Coil) 、和核苷酸结合位点 (Nucleotide Binding Site) 结构域、亮氨酸重复序列 (Leucine-Rich Repeat) ], 按照序列特征分类可分为两类:其中Rps1k-1, Rps1k-3和Rps1k-4为一类, Rps1k-2为第二类。经转基因验证Rps1k-1具有抗大豆疫霉根腐病功能[6]。

Lightfoot实验室从Forrest的BAC克隆73P6和100BI0中获得了Rhg1和Rhg4的全长c DNA序列, 随着这两个基因的克隆成功, 以及根据基因序列相应设计引物的合成, 相信会使人们对抗性机理有更深刻的理解和认识, 也会使抗大豆胞囊线虫病基因的分子标记辅助鉴定成为现实。

综上可知大豆中已有多个抗病基因被克隆, 为抗病机制研究奠定了基础。

面顶住工件, 增大摩擦力, 甚至把工件顶弯, 造成啃刀现象;过低, 则切削不宜排出, 车刀径向力的方向是工件中心, 加上横进丝杠与螺母间隙过大, 致使吃刀深度不断自动趋向加深, 从而把工件抬起, 出现啃刀。此时, 应及时调整车刀高度, 使其刀尖与工件的轴线等高 (可利用尾座顶尖对刀) 。在粗车和半精车时, 刀尖位置比工件的中心高出1%D左右 (D表示被加工工件直径) 。

2.2工件装夹不牢

工件本身的刚性不能承受车削时的车削力, 因而产生过大的挠度, 改变了车刀与工件的中心高度 (工件被抬高了) , 形成切削深度突增, 出现啃刀, 此时应把工件装夹牢固, 可使用尾座 (上接118页) 11751-11757.

[2]贺超英, 张志永, 陈受宜.大豆NBS类抗病基因同源序列的分离与鉴定[J].科学通报, 2001

摘要：抗病基因是在植物抗病反应过程中起抵抗病菌侵染及扩展的有关基因, 其是Flor经典遗传学基因对基因 (gene-for-gene) 假说中与病原菌无毒基因相对应的一类基因。它存在于植物特定品种中, 在植物生长周期或其中某个阶段进行组成型表达。随着生物技术发展已成功克隆许多大豆抗病基因, 使抗病基因工程出现了质的飞跃。

关键词：大豆,抗病基因,克隆

参考文献

[1]Yu Y G, Buss G R, Saghai-Maroof M A.Isolation of a Supperfamily of Candidate Dis-ease-Resistance Genes in Soybean Based on a Conserved Nucleotide-Binding Site.Proc Natl Acad Sci USA, 1996, 93:11751-11757.

[2]贺超英, 张志永, 陈受宜.大豆NBS类抗病基因同源序列的分离与鉴定[J].科学通报, 2001, 46 (12) :1017-1021.

[3]Wang Bang-jun, Zhang Zhi-Gang, Li Xue-Gang, et al.Cloning and Analysis of a Disease Resistance Gene Homolog from Soybean.Acta Botanica Sinica, 2003, 45 (7) :864-870.

[4]杨秀红, 陈庆山, 杨庆凯等.大豆NBS类抗病相关基因的克隆与序列分析[J].高技术通讯, 2005, 15 (2) :71-78.

[5]张文慧, 陈庆山, 杨庆凯.大豆灰斑病1号生理小种抗性基因的SSR标记分析[J].大豆科学, 2004, 23 (3) :169-173.

转基因大豆的是是非非 篇5

一、HACCP理论

HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point) 危害分析的关键控制点。HACCP原理就是通过对生产工序、原料、终端销售等各个环节进行分析, 确定出在生产加工销售过程中的关键控制点, 然后针对这些控制点进行监控, 发现存在的问题, 并解决问题。1977年美国水产界专家Lee将HACCP用于新鲜的水产品, 1986年, 美国使用HACCP原理制定了有关水产品的监督管理体系。以后HACCP原理的使用逐步扩展到其他的食品, 成为目前世界上最为广泛使用的食品安全保证体系。邓郁琼、陈胤瑜运用HACCP原理对转基因食品存在的风险进行分析, 并且基于此提出了我国转基因食品安全管理过程中的控制点, 为制定转基因食品安全管理的政策措施提供了一定的科学的依据和理论的基础。

二、转基因大豆使用管理过程村在的问题

使用HACCP原理对进口转基因大豆的使用管理进行分析, 可以发现在我国转基因大豆从进口到销售的过程中, 进口前的审批, 海关检验, 加工环节, GMO标识等是最重要的关键控制点。

(一) 进口前审批中存在的问题

1. 进口审批中缺少统一的管理机构。

在中国, 主要由农业部负责转基因大豆进口前的管理工作, 卫生部, 商务部, 质检总局等在其各自的职责范围内进行相应的监管。这些部门在各自的职责范围内颁布一系列相关的法规条例, 这些法规条例在立法和执法方面并不能完全的协调, 出现立法漏洞和冲突。“九龙治水”极易导致“群龙无首”, 多个部门对转基因大豆的审批进行监督管理, 常常会由于缺少强力的协调和统一的部署, 导致监管的效力抵消甚至是失效。在进口转基因大豆审批时, 由农业部办理转基因大豆安全证书的审批, 质检总局负责检疫许可证的审批, 而且要符合卫生部和商务部的有关规定, 才可以办理进口的审批。我国进口转基因大豆的审批中, 一般只要办理转基因大豆的安全证书, 检验检疫许可证书, 并且符合农业部有关审批的规定, 就可以通过审批。但是一些转基因大豆流入市场后, 却发现其并不符合有关卫生部和商务部的规定, 不能进口, 于是只能进行召回和销毁。没有统一的监管部门对转基因大豆进口前的审批进行管理, 造成了我国在审批前监管的混乱。

2. 检测标准不合理, 与国际监测标准存在偏差。

对进口转基因生物进行检验检疫, 是防止那些有害微生物和一些杂草进入中国的有效途径。我国虽然制定并实施了转基因产品检测标准, 但是由于技术等条件的限制, 这些检测标准并不能满足我国对转基因检测的需求。[3]为了促进转基因的发展, 我国的转基因生物的检测标准与国际检测标准之间存在差距, 导致一些不符合国际检测标准的转基因大豆却可以通过我国的检验检疫, 进入我国市场, 这引起社会上一些专家和学者的关注。转基因生物的检验标准是否能满足社会安全性需求引起社会的关注。监测标准的不合理, 增加了转基因生物的安全隐患, 引起社会的恐慌;转基因监测水平低, 监测标准与国际监测标准存在偏差, 导致在转基因大豆的国际贸易中, 利益受到损害。

3. 监管部门执法不严。

相关部门在转基因大豆进口前的审批过程中, 并没有完全按照法规规定执行相关审批的程序。南方日报曾报道, 经过查证, 金龙鱼的主要原料为转基因大豆, 但是这些转基因大豆并没有安全证书和农业部完整的审批手续。该批大豆为美国孟山都公司的含草甘磷基因的转基因大豆。农业部的批准手续上, 这批大豆的用途主要是饲料, 但实际中却用于大豆油的加工和饲料。最终这个事件以补办安全证书和相关的审批手续结束。在对转基因生物进行管理的过程中, 不仅需要完善的法律体系, 还需要相关管理部门的严格执法, 再完善的法律, 如果没有监管部门的严格执法, 这些法律也不能发挥其应有的作用。

(二) 海关检验中存在的问题

1. 检测技术水平受限, 增加检验检疫的难度。

先进的技术是转基因生物成功检测的前提。相对于美国、欧盟等国家, 转基因技术在我国出现的较晚, 对转基因的研究并没有这些国家深入, 因此转基因技术水平与一些国家相比, 还存在很大的差距。我国在对转基因大豆进行监管的过程中, 海关的检验起着决定性的作用, 通过检验, 及时发现进口的转基因大豆中存在的危害, 避免不必要的风险。虽然目前我国的转基因检验技术取得了非常大的成就, 但是并不能满足转基因大豆检测的需求。检测的技术水平不高, 检测成本高, 耗时长等导致增加了检验的困难度, 而且无法及时检测出进口转基因大豆存在的危害性, 给我国的生态安全, 人类身体健康带来潜在的危害。

2. 忽视分销运输监管。

在海关对进口转基因大豆的监管中, 关键控制点并不仅仅是通关检验, 而且包括从海关检验到加工企业的分销运输。通关检验只是海关监管的开始, 而检验后的分销运输中, 对于转基因大豆的流向, 流量等的检测依然是海关监管的重要组成部分。目前中国海关在对进口转基因大豆的监管重心仍然为通关检验, 对于通关后的分销管理, 流量和流向的检测没有受到重视, 或者只是一种形式, 并没有实际的行动, 导致了转基因大豆流向偏离, 增加了我国对转基因大豆的追踪管理的难度。

(三) 加工过程中存在问题

1. 加工运输过程中存在漏损。

因为转基因大豆的存在不确定性, 转基因大豆除了用于规定的用途外, 严禁用于种植或者进行其它用途的加工。在转基因大豆加工运输过程中, 通过传送带, 分装、加工人员携带等导致的转基因大豆漏损现象非常严重, 尤其是一些中小企业, 由于转基因安全意识较差, 很少采取有效的管理措施去减少转基因大豆在加工中的漏损, 转基因大豆的漏损非常常见[4]。漏损后的转基因大豆用于其他用途, 给生态安全和生物多样性带来危害, 而且转基因大豆的非法种植增加政府对转基因大豆使用的监管的难度和监管的成本。转基因大豆的运输人员和加工人员的素质高低也会对转基因大豆的运输加工的漏损产生重大的影响, 这些人员的有意或者说无意而导致的漏损并不少见, 增加了转基因大豆的流失风险。

2. 加工后的废物处理不当。

我国每年进口几千万吨的大豆最终流向的是全国各地的大豆压榨企业。由于转基因大豆的特殊性质, 导致其加工后产生的废弃物并不能直接丢弃在自然界中, 必须经过一定的处理。但是由于管理人员安全意识不高, 废物处理的成本较高等原因导致很多中小加工企业直接将废弃物排放到大自然中。废弃物中含有的转基因成分流向自然界, 然后进入一些生物循环, 给生态环境带来危害, 并且对生物多样性产生威胁。

3. 转基因大豆的档案管理混乱。

对转基因大豆的档案进行管理是实施追踪管理的前提条件。转基因大豆的档案包括转基因大豆的出口方, 进口方, 进口的数量, 品种, 品质, 安全证书, 安全许可证, 以及具体的用途等。转基因大豆的这些信息, 可以帮助我们了解转基因的流向, 流量, 转基因大豆的安全情况等, 以便于国家及时掌握转基因大豆的情况, 对转基因大豆进行监督管理。我国企业对转基因大豆的档案管理并不重视, 转基因大豆的流向流量等资料经常丢失或者根本不存在这些资料, 从而加大了转基因大豆监管难度和安全风险。

4. 销售环节中存在的问题。

未按照规定标识。销售环节是转基因生物管理的非常重要控制点。为了维护消费者的知情权, 各国的法律都明确规定, 销售转基因食品或者含有转基因成分的食品, 都应该进行标识, 即使监测不到转基因成分, 但在生产时使用了转基因生物作为原材料, 也应该进行标识。关于转基因大豆的有大豆种子, 大豆, 豆油, 豆粉, 豆粕。但是以转基因大豆为原料的加工产品并不仅限于这些, 所以仅仅对于这些进行标注, 导致一些加工企业抓住法律的漏洞, 对加工生产的其它产品不进行标识。其次, 转基因加工企业将标识放在不醒目的位置, 或者直接使用非常小的字体进行标识, 消费者很难发现这些标识, 也就无法辨别是否为转基因食品, 其知情权受到损害。

三、完善我国转基因大豆使用管理的建议

通过HACCP理论对转基因大豆的管理中的关键控制点进行研究, 发现进口转基因大豆使用管理过程中存在很多的问题, 这些问题成为了影响转基因产品安全重要因素。为了正确对待转基因产品, 对转基因产品进行科学的监督管理, 本文从以下方面提出建议。

(一) 建立统一的转基因产品监督管理体系

我国对转基因产品的监督管理的职责分散于国家农业部, 卫生部, 商务部, 质检总局等各部门, 这些部门之间根据各自职责权限颁布一些法规对转基因产品进行监督和管理, 构成转基因产品的监督管理体系。公共管理理论认为, 监督管理的主体越多, 管理责任就越松弛, 管理力度越弱。所以我国政府应该建立一个针对转基因产品的专门的监管部门, 并且赋予其独立的职权, 对转基因从全程上进行监管。

(二) 制定统一的检测标准, 提高检测的技术水平

转基因生物对人类带来的危害并不容易发现, 而是存在很长的潜伏期, 这要求必须提高转基因的检测水平, 及时发现转基因产品存在的风险, 防止转基因产品带来的危害。所以给我国应该加强对检测技术的科技投入, 提高检测水平, 减少检测的时间, 降低检测的费用, 为全面促进全国转基因产品的检测提供基础。在提高检测水平的同时, 我国应该制定一个统一的与世界转基因检测技术接轨的检测标准, 从最大程度上促进转基因生物使用的安全。

(三) 加工企业加强自身的管理

对转基因大豆的管理仅仅依靠政府的监管是不够的, 还需要转基因大豆的加工企业提高安全意识, 做好在转基因大豆加工中的各项工作, 真正实现对转基因大豆的安全管理。转基因大豆加工过程中, 大豆的漏损, 废弃物的处理, 流量、流向、及品质等的档案管理, 加工人员的素质等是转基因风险发生的关键点。因此, 在转基因大豆加工过程中, 转基因大豆加工企业应该加强对转基因大豆的运输、仓储的管理, 防止转基因大豆漏损的发生;加强转基因大豆档案的管理工作, 制定严格的档案管理制度, 防止一些人员非法调换档案或者销毁档案。

(四) 构建信息平台, 解决市场信息不对称问题

转基因技术存在着不确定性, 为了避免转基因带来的风险, 除了政府的必要监督管理之外, 还需要将有关转基因产品的信息及时和人民大众进行交流。为了减少转基因带来的危害性, 借鉴欧盟政府的做法, 建立一个转基因信息交流平台, 及时发布转基因有关的信息。转基因信息平台不仅发布一些有关转基因技术, 转基因生物的品种、品质, 转基因生物的安全性及存在哪些安全隐患, 解决转基因科学的传播缺位, 解决市场的信息不对称问题。

(五) 完善转基因标识制度

转基因生物标识是政府对转基因生物监督管理一个非常重要的手段。对转基因标识, 可以保护消费者的知情权, 可以了解转基因的流向, 在发现存在风险时, 及时采取措施去避免危害的发生。所以为了完善我国的转基因生物标识制度, 我国政府应该扩大转基因标识的范围, 增加转基因生物标识目录中的种类;规定转基因的标识置于醒目的位置, 以便易于发现。制定转基因食品标识的阀值, 超过这一阀值的强制要求进行标识, 提高转基因标识管理的效率和执行性。

参考文献

[1]周曙东, 崔奇峰.我国转基因农产品管理中存在的问题及对策建议[J].中国科技论坛, 2006年01期.

转基因大豆的是是非非 篇6

1 材料与方法

1.1 材料

对黑龙江省科研单位育成的生产上推广面积较大的15个大豆品种进行分类研究, 其亲本来源分别为美国、日本、辽宁、吉林、黑龙江。基因来源及系谱见表1。

1.2 方法

试验地点E130°21′, N46°49′, 海拔90.5 m, 土质为黑钙土, 前茬为小麦。试验采用随机区组设计, 3次重复, 8行区, 行长10 m, 行距70 cm, 株距5 cm, 小区面积56 m2, 2008年5月1日播种, 机器开沟, 人工单粒点播, 生育期间进行物候期调查, 秋季实收测产和品质分析。

该研究首先设定有性杂交育成的品种亲本细胞核遗传值为0.5, 自然变异和化学诱变育成的品种亲本细胞核遗传值为1, 只要作母本亲本细胞质遗传值就为1。

2 结果与分析

2.1 不同基因来源的大豆产量分析

试验参试品种产量变化在2 285.7～2 404.8 kg·hm-2, 从产量结果看, 基因来源于美国的大豆品种与基因来源于日本的大豆品种差异不显著, 基因来源于日本的大豆品种产量水平高于国内基因来源的大豆品种, 但未达到显著水平;从基因来源于国内的大豆品种看, 来源于辽宁的大豆品种产量高于来自吉林和黑龙江的大豆品种的产量 (见表2) 。选用的几个大豆品种中, 基因来自美国和日本的大豆抗病能力强, 秆强不倒伏, 因而获得了较高的产量。

2.2 不同基因来源的大豆品质分析

2.2.1 脂肪含量分析

对同基因来源大豆品种脂肪含量进行分析可以看出, 脂肪含量最高的为基因来源于美国的大豆品种, 含量为21.73%, 含量最低的为基因来自辽宁的大豆品种, 其含量为20.53%, 极差为1.2%。从表3可以看出, 基因来源于美国和黑龙江的大豆品种脂肪含量差异没有达到显著水平, 与其它基因来源的大豆品种比较差异达到极显著水平;基因来源于吉林的大豆品种脂肪含量与基因来源于日本和辽宁的大豆品种比较差异达到极显著水平;基因来源于日本的大豆品种脂肪含量与基因来源于辽宁的大豆品种比较差异达到显著水平。

2.2.2 蛋白质含量分析

对同基因来源大豆品种蛋白质含量进行分析可以看出, 蛋白质含量最高的为基因来源于辽宁的大豆品种, 含量为43.00%, 蛋白质含量最低的为基因来自美国的大豆品种, 其含量为40.50%, 极差为2.50%。从表4可以看出, 基因来源于辽宁和日本的大豆品种蛋白质含量差异没有达到显著水平, 与其它基因来源的大豆品种比较差异达到极显著水平;基因来源于吉林的大豆品种蛋白质含量与基因来源于美国和黑龙江的大豆品种比较差异不显著。

2.2.3 蛋脂总量分析

对同基因来源大豆品种蛋脂总量进行分析可以看出 (见表5) , 基因来自美国、黑龙江、吉林、日本、辽宁的大豆品种蛋脂总量均达到了60%以上。蛋脂总量最高的为基因来源于日本和辽宁的大豆品种, 含量为63.53%, 含量最低的为基因来自吉林的大豆品种, 其含量为62.00%, 极差为1.53%。从表5亦可看出, 基因来源于日本和辽宁的大豆品种之间蛋脂总量差异没有达到显著水平, 与其它基因来源的大豆品种比较差异达到极显著水平;基因来源于黑龙江的大豆品种蛋脂总量与基因来源于吉林的大豆品种比较差异达到极显著水平, 与基因来源于美国的大豆品种蛋脂总量差异达到显著水平;基因来源于美国的大豆品种蛋脂总量与基因来源于吉林的大豆品种比较差异不显著。

3 结论与讨论

不同基因来源的大豆产量差异显著, 基因来源于美国的大豆品种其产量水平显著高于基因来自国内的大豆品种, 与基因来源于日本的大豆品种产量差异不显著, 基因来源于国内的大豆品种之间产量差异不显著。

基因来源于美国和黑龙江的品种脂肪含量相对较高, 而基因来源于日本和辽宁的品种蛋脂总量相对较高。可以看出来源于美国或黑龙江的大豆基因易育成高油品种, 而来源于日本或辽宁的大豆基因易于育成高蛋白品种。

该试验结论为1 a试验结果, 可能受气温和降雨等环境条件影响, 结果有待于进一步验证。

参考文献

[1]邱丽娟, 常汝镇, 袁翠平, 等.国外大豆种质资源的基因挖掘利用现状与展望[J].植物遗传资源学报, 2006, 7 (1) :1-6.

[2]邱丽娟, 常汝镇, 孙建英, 等.中国大豆品种资源的评价与利用前景[J].中国农业科技导报, 2000, 2 (5) :58-61.

[3]彭宝, 项淑华, 牛建光.我国大豆育种问题浅析及对策[J].吉林农业科学, 2002, 27 (4) :19-20.

[4]张逸鸣, 李英慧, 郑桂萍, 等.吉林省大豆育成品种的遗传多样性特点分析[J].植物遗传资源学报, 2007, 8 (4) :456-463.

转基因大豆的是是非非 篇7

大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)是大豆的主要抗营养因子。STI主要分为Kunitz类抑制剂(KTI)和Bowman—Birk类抑制剂(BBI)两类。其中KTi型起主要的抗营养作用，含量为1.4%左右，BBi含量为0.6%左右。随着分子生物学的发展，人们对大豆胰蛋白酶抑制剂的发育调控和遗传组成进行了大量研究。结果表明：KTi家族由多基因编码，在大豆的基因组中至少存在10个不同的KTi基因，其中，KTi3编码大豆种子主要的胰蛋白酶抑制剂，在幼胚及种子中高水平的表达。目前，大豆胰蛋白酶抑制剂抗营养作用主要表现在抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性、降低动物对蛋白质的消化吸收和造成动物胰腺肿大两个方面。

大豆凝集素(SBA)也是大豆的主要抗营养因子之一。1974年，Lotan等人测定了大豆凝集素的氨基酸组成，大豆凝集素亚基完整的基因序列已经被测出。SBA在成熟的种子中其含量高达蛋白质总量的10%左右，属于热敏感性抗营养因子，但在加热处理后，其残存量仍然很大，在饲料原料中仍含有一定量的大豆凝集素。它不仅影响饲料的适口性，抑制动物生长，而且对其内脏器官、肠道免疫系统、肠道菌群及刷状缘酶活性等都产生影响，限制了大豆的利用效率。大豆凝集素抗营养作用的关键在于它能破坏小肠正常结构，引发全身性的反应。近年来，国外直接利用不含凝集素和Kunitz型胰蛋白酶抑制剂的大豆粉饲喂畜禽(牛、鸡)收到了良好效果。

近年来，RNAi (RNA interference)技术为植物的遗传改良提供了一个强有力的手段。因此，本研究利用RNAi技术，结合种子特异性启动子，构建了同时具有KTi基因和SBA基因反向重复结构的双价RNAi种子特异性表达载体pCAMBIA3301-KTi-SBA (pKTi-SBA)，为通过RNAi的抑制作用降低大豆种子种胰蛋白酶抑制剂和凝集素的含量，改良大豆品质奠定基础。

1 材料与方法

本试验在吉林农业大学生物技术中心试验室完成。

1.1 材料

1.1.1 植物材料和质粒

大豆品种‘吉农28’由吉林农业大学生物技术中心试验室提供;大肠杆菌DH5α、种子特异性表达载体p7αP-GFP(本试验前期已构建成功)均由吉林农业大学生物技术中心试验室保存;pMD18-T Vector克隆载体购自TaKaRa公司。

1.1.2 酶和试剂

Taq DNA聚合酶、dNTP、限制性内切酶、T4 DNA连接酶、去磷酸化酶CIAP、DNA Marker、Agarose Ge DNA Purification Kit、质粒小量抽提试剂盒均购自TaKaRa和MBI公司，引物由北京三博远志生物技术有限公司合成;其他常规试剂采用进口分装或国产分析纯AR级。

1.2 方法

1.2.1 大豆总RNA的提取及cDNA的合成利用

RNAiso Reagent试剂盒从未成熟的大豆种子中提取大豆总RNA，并反转录成c DNA。

1.2.2 RNAi载体各部分片段的获得及克隆测序

根据已知的大豆胰蛋白酶抑制剂KTi3基因的cDNA序列(GenBank:S45092)、大豆凝集素SBA基因(le2)的cDNA序列(GenBank AY342213)，应用Primer 5.0软件分别设计KTi和SBA基因的特异引物。KTi引物为：KS:5′TTT CTG CAG GTCAGACATAACAGCAT 3′(PstⅠ);KAS:5′TTT GTC GAC TTCATCATCAGAAACTC 3′(SalⅠ);SBA引物：Ls1:5′TTT GTC GAC ATCCA-CATTTGGGACAGC 3′(SalⅠ);Las:5′GGG TCT AGA TGGCAAATTGGAAGAAAA 3′(XbaⅠ);以上述cDNA为模板，通过RT-PCR扩增KTi和SBA。其中KTi基因片段PCR扩增条件为：94℃预变性5min;94℃变性40s, 48℃退火40s, 2℃延伸50s, 28个循环，72℃后延伸10min;SBA基因片段PCR扩增条件为：94℃预变性5min;94℃变性30s, 48℃退火30s, 72℃延伸40s, 30个循环，72℃后延伸10 min。PCR产物经电泳分离，回收后与pMD18-T载体连接得到克隆载体pMD18-T-KTi和pMD18-T-SBA，转化大肠杆菌DH5α，挑取单克隆测序。

1.2.3 RNAi载体的构建

(1) KTi与SBA连接成双片段KTi-SBA。利用限制性内切酶PstⅠ和SalⅠ双酶切克隆载体pMD18-T-KTi，以及利用SalⅠ和XbaⅠ双酶切克隆载体pMD18-T-SBA，得到KTi和SBA基因，将两段基因片段做T4连接，以连接产物为模板，设计一对特异性引物[2ks-dj:5′GGGAGA TCT GTC AGA CAT AACAGC AT 3′ (BglⅡ) 和2lasdj:5′TTG GGT TACC TG-GCAAATTGGAAGAAAA 3′ (BstEⅡ)]，扩增得到的片段连入pMD18-T载体，得到重组克隆载体pMD18-KTi-SBA。

(2)正义表达载体pCAMBIA3301-KTiZ-SBAZ的构建。将KTi-SBA双片段利用限制性内切酶PstⅠ和XbaⅠ正向连入种子特异性表达载体p7αP-GFP，构建成正义表达载体pCAMBIA3301-KTiZ-SBAZ。

(3)双价RNAi载体pKTi-SBA的构建。利用限制性内切酶BglⅡ和BstEⅡ，将KTi-SBA双片段反向插入表达载体pCAMBIA3301-KTiZ-SBAZ中，构建成双价RNAi表达载体pKTi-SBA。构建成功的双价RNAi表达载体pKTi-SBA的RNA干扰构件结构如图1所示。

2 结果与分析

2.1 KTi和SBA基因片段的PCR检测

以获得的cDNA为模板，通过KTi和SBA的引物分别PCR扩增KTi和SBA基因片段，扩增产物电泳后(图2)，分别得到与预期大小一致的目的片段。测序结果表明：KTi基因片段为324bp, SBA基因片段为515bp片段，与Genebank中报道的序列同源性达到100%(测序由北京三博远志公司完成)。将PCR扩增得到的KTi和SBA基因片段插入到克隆载体中，构建得到重组克隆载体pMD18-KTi和pMD18-SBA，以其质粒为模板，进行PCR和酶切鉴定，电泳后，得到与预期大小相符的特异条带(图2)。

2.2 RNAi载体的构建与鉴定

(1)重组克隆载体pMD18-KTi-SBA的构建及鉴定。对构建成功的pMD18-KTi-SBA载体进行PCR和酶切鉴定，鉴定结果如图3所示，均得到大小约为841bp的片段。再对pMD18-KTi-SBA质粒进行测序，同源性达到100%，表明重组克隆载体pMD18-KTi-SBA构建成功。

A.PCR产物;B.PCR鉴定结果;C.双酶切产物;M.DNA Marker DL-2000;1.KTi基因;2.SBA基因

M.DNA Marker DL-2000;1.PCR产物;2.BglⅡ/BstEⅡ双酶切

(2)正义表达载体pKTiZ-SBAZ的构建及鉴定。对构建成的pCAMBIA3301-KTiZ-SBAZ载体进行PCR和酶切鉴定。鉴定结果如图4所示，PCR和酶切都得到了大小约为841bp的条带，与预期结果一致。对鉴定成功的p CAMBIA3301-KTiZ-SBAZ质粒测序，测序结果同源性达到100%，表明正义表达载体pCAMBIA3301-KTiZ-SBAZ构建成功。

M.DNA Marker DL-2000;1.PCR产物;2.BglⅡ/BstEⅡ双酶切

(3)双价RNAi载体pCAMBIA3301-KTi-SBA的构建及鉴定。对构建成的双价RNAi表达载体pCAMBI-A3301-KTi-SBA进行PCR和酶切鉴定。分别用KTi基因、SBA基因、KTi-SBA双片段的特异性引物对RNA表达载体。

M.DNA Marker DL-2000;1.KTi基因;2.SBA基因;3.KTi-SBA基因

(4) RNAi表达载体p KTi-SBA的构建及鉴定。将KTi-SBA双片段反向插入表达载体pCAMBIA3301-KTiZ-SBAZ中，构建成RNAi表达载体pKTi-SBA。对p KTiSBA做PCR鉴定的结果如图5A所示，都得到与预期大小相符的片段。对pKTi-SBA做酶切鉴定的结果如图5B所示，用PstⅠ和SalⅠ双酶切，得到一条大小约为324bp的片段;用SalⅠ和XbaⅠ双酶切该质粒，得到一条大小约为517bp的片段;用BglⅡ和BstEⅡ双酶切该质粒，得到一条大小约为841bp的片段，根据PCR和双酶切鉴定的结果初步表明双价RNAi表达载体pKTi-SBA构建成功。然后对其进行测序，结果表明双价RNAi表达载体p KTi-SBA构建成功。

3 讨论

近年来RNA干扰技术迅猛发展，并已在水稻、玉米、小麦、大麦、马铃薯等多种作物中得到成功应用。研究表明：高效利用RNAi技术的关键问题在于构建方便有效的RNAi表达载体。本研究根据RNA干扰载体构建原则，构架了同时含有大豆胰蛋白酶抑制剂(KTi)和凝集素(SBA)基因的双价ihpRNA种子特异性表达载体，以期能在大豆种子中同时沉默KTi和SBA基因的表达。

3.1 双价RNAi表达载体pKTi-SBA启动子的选择

pKTi-SBA启动子来源于大豆7S蛋白α亚基基因，属种子特异性启动子，具有在种子中特异、高效表达的特性，能够使KTi和SBA基因在大豆种子中特异表达与调控。

3.2 两个干扰片段的克隆

研究发现较短的片段效率较低，较长的发夹结构在寄主细菌中容易重组。Helliwell建议采用300～600bp大小的片段更容易获得比较有效的基因沉默。所以本试验应用的两个干扰片段大小均在此范围内。并将这两个干扰片段连接成一个大片段，只运用一对引物将此大片段克隆出来，打破了传统的设计多对引物克隆目的片段，降低了工作量。目前还有另外一种克隆技术GatewayTM技术，应用该技术构建植物RNA干扰表达载体既简便又快捷，但是此方法成本过高，适合高通量、大批量的研究工作，并不适合于本试验的研究。因此，本试验采取上述方法，既降低了工作量，又减少了成本。

3.3 转基因植株的活性检测

经酶切及测序证实，本试验已经成功构建成大豆胰蛋白酶抑制剂(KTi)和凝集素(SBA)基因的双价干扰RNAi载体。目前，已通过农杆菌介导的方法对大豆进行了遗传转化试验，通过Bar基因筛选，目前已经得到抗性苗8株。有关双干扰载体是否能真实抑制KTi和SBA两个基因的表达，还有待进一步的RT-PCR检测和酶活检测等结果的验证。本载体若能成功实现其抑制目的基因的功能，则可以为大豆的品质改良奠定基础。

摘要：本研究采用RT-PCR技术克隆大豆KTi和SBA基因的核心保守序列, 序列分析表明, KTi基因片段为324bp, SBA基因片段为515bp;利用RNAi技术, 结合种子特异性启动子, 构建同时具有KTi基因和SBA基因反向重复结构的双价RNAi种子特异性表达载体pCAMBIA3301-KTi-SBA (pKTi-SBA) 。通过酶切检测及测序, 证明双价RNAi种子特异性表达载体构建成功。本研究为通过RNAi技术同时降低大豆种子中胰蛋白酶抑制剂和凝集素含量, 改良大豆品质奠定基础。

关键词：大豆,胰蛋白酶抑制剂KTi基因,凝集素SBA基因,RNAi表达载体

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