我国转基因产品检测方法研究和应用现状

　　到2009年底，全球已经有57个国家批准了155种转基因作物的商业化应用，我国已批准了转基因棉花、西红柿、甜椒、番木瓜、水稻和玉米等农业转基因生物安全证书，同时我国近年来每年批准进口大量转基因大豆等产品。为了实施转基因产品的标识制度，加强对转基因作物的释放、加工及其进出口的管理，一些国际性组织，如国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）组建的转基因食品检测标准技术委员会（ISO/TC 34 WG 7），主管转基因食品国际标准的制（修）订工作。ISO先后颁布了标准，规定了转基因生物及其产品的检测分析方法、DNA提取方法和转基因产品检测过程中的术语定义和注意事项。此外，一些相关地区和国家，如欧盟等，已经建立转基因产品检测技术标准化工作组，研究相关检测技术，制订技术标准，并建立相关转基因产品的检测机构。我国自2001年开始，相继颁布了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因生物标识管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》以及《农业转基因生物安全评价管理办法》，并设立了相关机构对转基因作物进行管理和制定相关标准。

　　转基因产品检测流程图目前，国内外常用的转基因产品的检测方法主要是针对外源插入的目的核酸DNA分子或者其编码的蛋白质分子，检测的技术流程参见下图。

　　一、基于外源蛋白质的检测方法

　　这类针对外源基因表达的蛋白质的检测方法，是以抗原、抗体为基础的免疫学方法，通过检测外源基因表达的蛋白来定性、定量检测转基因产品。建立这些检测方法通常需要将外源结构基因表达的蛋白产物制备成特异性的单克隆或多克隆抗体，主要有酶联免疫吸附法（Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、免疫侧向流动试纸条（Lateral Flow Strips，LFS）等。与ELISA相比，免疫侧向流动试纸条的不同之处是以硝化纤维代替聚苯乙烯反应板为固相载体，对外源蛋白特异结合的抗体上联结了显色剂，被固定在试纸条内，当试纸条一端被放入含有外源蛋白的植物组织提取液中，另一端吸水垫的毛细管作用使提取液向上流动，当特异抗体与外源蛋白相结合时，呈现颜色反应。试纸条上含有两个“捕获”区域：一个“捕获”结合外源蛋白的抗体蛋白复合物，另一个“捕获”显色剂。当所形成的夹心复合物及未反应的显色剂被试纸条上的相应“捕获”区捕获时，这些捕获区显红色区带。当在试纸条上只显示1条区带（质控线）时，为阴性结果，表明不含有被检测的转基因蛋白；而当显示2条带时，则为阳性结果，表明含有被检测的转基因蛋白。与以DNA为基础的检测方法相比，该方法的样品处理简单，具有快速、简便、适合现场操作等优点，一般5～10分钟即可获得检测结果。目前中国市场上针对Bt Cry1Ac/Ab的快速检测试纸条，主要为中国农业科学院生物技术研究所与重庆金标生物技术有限公司联合开发的产品以及美国Envirologix等国外公司的产品。

　　二、以外源插入DNA分子为基础的检测方法

　　针对转基因产品的核酸检测方法，主要有PCR检测技术和基因芯片技术等。目前，PCR方法是最主要的转基因产品检测方法，从种子到不同程度的加工产品都可采用此类方法进行检测，也是实验室普遍采用的方法，主要包括定性PCR方法、复合PCR方法、竞争性定量PCR方法、荧光定量PCR方法等。PCR检测方法的优点在于它的特异性和灵敏度。针对待检测目的DNA片段的特异性不同，可分为四种检测策略：筛选检测、基因特异性检测、构建特异性检测和品系特异性检测。目前，我国也已经初步建立了以品系特异性PCR为主的转基因植物及其产品检测方法，并出台了相关规范和国家技术标准等，见下表。

　　中国制定的部分转基因产品检测技术标准

　　PCR检测方法可以分为定性PCR检测、复合定性PCR检测、竞争性定量PCR检测、荧光定量PCR检测等。定性PCR检测方法是一种快速、灵敏的核酸检测方法，检测灵敏度较高，主要用于判断一个样品是否含有转基因成分，或具体含有那种转基因品系。在荧光能量传递技术（Fluorescence Resonance Energy Transfer，FRET）基础上建立的实时荧光定量PCR（Real-time PCR）技术，具有特异性强、灵敏度高、准确可靠、高效快速等优点。由于采用的荧光基团发光原理的不同，该方法又可以分为很多种，例如SYBR Green I荧光染料、FRET技术、TaqMan探针、Molecular Beacon、sunrise、scorpion、Self-quenched技术和UT-PCR等。

　　我国科研人员已在转基因产品检测方法研究和标准化方面开展了大量工作，在国际上系统地验证了转基因生物（水稻、棉花、油菜、西红柿和番木瓜）内标准基因，并组织国际协同实验验证了前期研究获得的内标准基因及其定性、定量PCR检测方法，获得了理想的验证结果。同时，成功分离了转基因大豆、玉米、棉花等特征性分子序列，并应用于实际转基因产品的定量检测和分子特征验证。针对国际上主要商业化种植生产应用的近30种转基因大豆、玉米、棉花、油菜、西红柿和番木瓜等品系，系统开发建立了筛选、基因、构建和品系特异性检测方法，研制了一些新型检测转基因产品的方法，如TaqMan、UT-PCR方法等，检测方法灵敏度达到10个拷贝，并在此基础上制定了相应的转基因产品检测国家标准，这些方法以及标准已成为我国各检测机构转基因检测的依据。

　　为了加强我国转基因产品检测技术研究和标准化工作同国际先进实验室间的合作和交流，强化国内转基因产品检测机构间的信息资源共享，开发建设了一个转基因产品检测方法数据库（GMDD.shgmo.or），得到了欧盟、美国等转基因产品实验室的认可和好评。通过本数据库的建设，进一步加强了同国际上先进实验室的合作。针对目前国际上对转基因产品定量检测的要求，开展了基体和质粒标准分子的研究，构建了适合转基因玉米定量检测的质粒标准分子等。这些为我国转基因产品检测监测提供了基础。

　　目前，我国已建立了包括检测技术研究、标准制定、实验室和信息服务四大体系的转基因产品检测技术平台，基本满足了目前我国对转基因产品进行全面有效监管的需求。随着转基因产品的种类越来越多以及科学技术的快速发展，我国将会加大对转基因生物检测监测的投入，预期今后会有越来越多新型、快速、简便、低成本、自动化、高通量的检测方法应用到转基因产品检测工作中。