中国转基因检测方法研发及应用内容

1中国转基因检测方法研发及应用R&DandApplicationofGMDetectionMethodsinChina朱水芳ZhuShuifang中国检验检疫科学研究院ChineseAcademyofInspectionandQuarantine内容Content一、我国转基因检测技术标准研发现状1.R&DstatusofGMdetectiontechniquestandard二、我国转基因检测技术体系和实验室体系2.GMdetectiontechniquesystemandlabsystem三、转基因检测、监管的几个问题探讨3.DiscussiononseveralproblemsofGMdetectiontechniqueandregulation2背景Background1.1996年GMO番茄美国种植，2000年全球13个国家7种作物1亿公顷，上万种GMO产品。潜在生态、食品安全等问题全球关注。(1996,USA,GMOtomato.2000,13countries,7kindsofcrops,100millionhectares,tensofthousandsofGMOproducts.)2.2008年全球转基因农作物种植面积从2007年的1.143亿公顷增至1.25亿公顷，相当于3.089亿英亩，种植面积增长了9.4%，预计今年转基因种子产值将增长11%，达到83亿美元。(AcreageofglobalGMcropsincreased9.4%from2007to2008.GMseedproductionisexpectedtogrowby11%thisyear.)3.2000年欧盟等40多个国家立法，建立转基因市场准入和标识管理制度。(2000,40countriesinEUlegislatedtoestablishGMmarketaccessandmanagementsystem.)进出境转基因产品种类Entry-ExitGMProductsCategories油菜Cole(除草剂)玉米Maize(抗虫)大豆Soybean(除草剂)马铃薯Potato(抗甲虫)南瓜Pumpkin(抗病)木瓜Pawpaw(抗病)向日葵Sunflower(除草剂)康乃馨Carnation(改变花色；除草剂)(100品种以上)转基因植物GMPlants3转基因动物GMAnimals鱼(生长素)Fish(Auxin)猪(生产转基因器官)Pig(GMapparatus)牛(生物反应器)Cattle(Bioreactor)人(基因治疗)Human(Genetherapy)基因工程操作菌(侵染性克隆）Geneticallyengineeringbacteria农业工程菌(生防菌、微生物肥料）Agriculturalengineeringbacteria发酵菌(酶制剂、药物)Zymogen生物武器(生产毒素、致病基因)Biologicalweapons转基因微生物GMMicroorganism4国家科技部、财政部和国家质检总局提供了项目经费支持。MinistryofTechnology,MinistryofFinanceandAQSIQOfferedProjectFunds.具体项目(SpecificProjects)：研究项目Researchprojects国家转基因生物新品种培育重大专项（2008ZX08012-001）国家高技术研究发展计划(863计划)（2006AA10Z442）国家转基因植物研究与产业化专项（2000J00-C-005）国家标准化管理委员会标准项目（B201-2001～B207-2001）科技部公益研究专项课题（2002DIA50034-03）科技部公益研究专项课题（2000DIB10050）财政部转基因产品实验室能力建设专项（2000-Z19）国家质检总局9个项目（1999-ST01～ST09）我国转基因产品管理法规GMOsManagementRegulationsinChina国务院(StateCouncil)《农业转基因生物安全管理条例》《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》《农业转基因生物标识管理办法》《农业转基因生物加工审批办法》国家质检总局(AQSIQ)《进出境转基因产品检验检疫管理办法》5我国转基因产品检测机构GMOsDetectionOrganization质检总局、农业部、环保总局GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantine,MinistryofAgriculture,StateEnvironmentalProtectionAdministration共100多个检测机构6转基因产品检测技术GMOsDetectionTechnique•实时（Real-time）PCR•基因芯片（DNAMicroarray）•诱捕（Captured-PCR）•免疫试纸条（Quickteststrip）•转基因代谢物图谱(GMmetabolitemap)•传感器(Sensor)ScreeningtargetsGenespecifictargetsConstructspecificEventspecifictargetsLevelsofspecificity–GMOsequencesLOWHIGH7GMSoyAnalysisStdCurvey=-1.5389Ln(x)+7.1327R2=0.99810.002.004.006.008.0010.0012.000.010.101.0010.00%GM?CtCalculatedStdCurveAmplificationofEPSPSgeneAmplificationoflectingeneQuantitativedetectionofRoundupReadySoybean实时检测GMO大豆Real-TimeDetectionofGMOSoybean阴性样品GMO-阳性样品GMO+定量数据CT值8实时定量检测转基因玉米Real-TimeQuantitativeDetectionofGMOMaize标准样品Standard阳性样品GMO+标准样品Standard阴性样品GMO-科丰6号RT-PCR检测Real-TimePCRofKeFengNo.6边界序列检测BorderSequenceDetectionCpTI检测CpTIDetection5%1%0.5%0.1%0.01%5%1%0.5%0.1%0.01%9转基因水稻科丰6号标准质粒分子的构建及其定量方法StandardPlasmidConstructionandQuantitativeMethodsofGMORiceKeFengNo.6TTpEAST-T3科丰6号KeFengNo.6检测灵敏度：~2copiesSensitivityDetection基因芯片技术（DNAArray）—能同时检测多种转基因成分10基因芯片DNAArray•高通量筛查芯片(High-throughputscreeningChip)•物种特异芯片(Species-specificchip)•品系特异性芯片(Strain-specificchip)新型C-PCR具有广阔前景—解决样品制备难题—制样、扩增、检测一体化11免疫试纸条Quickteststrip高度特异抗原抗体反应，通过双抗夹心法︵单抗－抗原－单抗︶，实现对转基因产物的特异检测。来自一种抗原决定簇的单抗包被于反应膜上作为显色带，来自另一种抗原决定簇的单抗标记上胶体金作为显色剂，以抗原︵目标蛋白︶为中间偶联体，将分散状态下太小肉眼无法观察到的胶体金颗粒通过免疫反应聚集在反应膜上，使胶体金颜色被放大肉眼能够观察到。胶体金的这种显色方式为物理显色，无需底物参与反应，方法简单直观。胶体金标记免疫反应包被抗体第二次免疫反应转基因代谢物图谱GMmetabolitemap材料：转基因玉米GMOMaize蓝色：空白Blue:NTC黑色：阴性Black:GMO-红色：阳性Red:GMO+12指纹图谱检测技术FingerprintDetectionTechnique•微波萃取(Microwave-assistedextraction)•分子印迹(Blotting)•核酸富集(Nucleicacidconcentration)•色谱技术(Chromatography)•质谱技术(MassSpectra)•建立代谢产物指纹数据库•找出转基因标志性代谢物•发展基于代谢物的转基因产品鉴别技术传感检测技术SensorDetectionTechnique•读出方式–测量悬臂梁的形变–光学读出–压阻读出–压电读出13二、检测技术体系DetectionTechniqueSystem2003年12个行业标准2003,12IndustryStandards2003年农业部4个行业标准2003,MinistryofAgriculture,4IndustryStandards2004年8个国家标准2004,8NationalStandards2005年实质参与了5个ISO标准的制订2005,Participatedin5ISOStandards-Setting标准体系StandardSystem1412项出入境转基因检测行业标准12Entry-ExitGMTestingIndustryStandards基因检验实验室技术要求SN/T1193-----2003植物及其产品转基因成分检测抽样和制样方法SN/T1194-----2003大豆中转基因成分的定性PCR检测方法SN/T1195-----2003玉米中转基因成分定性PCR检测方法SN/T1196-----2003油菜籽中转基因成分定性PCR检测方法SN/T1197-----2003马铃薯中转基因成分定性PCR检测方法SN/T1198----2003棉花中转基因成分定性PCR检测方法SN/T1199-----2003烟草中转基因成分定性PCR检测方法SN/T1200-----2003植物性饲料中转基因成分定性PCR检测方法SN/T1201-----2003食品中转基因植物成分定性PCR检测方法SN/T1202-----2003食用油脂中转基因植物成分定性PCR检测方法SN/T1203-----2003植物及其加工产品中转基因成分实时荧光PCR定性检验方法SN/T1204-----20034项农业部发布的标准MinistryofAgriculture,4Standards•《转基因植物及其产品检测通用要求》(GeneralRequirements)•《转基因植物及其产品检测抽样》(Sampling)•《转基因植物及其产品检测DNA提取和纯化》(DNAExtractionandPurification)•《转基因植物及其产品检测大豆定性PCR方法》(SoybeanQualitativePCRMethod)158项国家标准8NationalStandardsGB/T19495.1-2004转基因产品检测通用要求和定义GB/T19495.2-2004转基因产品检测实验室技术要求GB/T19495.3-2004转基因产品检测核酸提取纯化方法GB/T19495.4-2004转基因产品检测核酸定性PCR检测方法GB/T19495.5-2004转基因产品检测核酸定量PCR检测方法GB/T19495.6-2004转基因产品检测基因芯片检测方法GB/T19495.7-2004转基因产品检测抽样和制样方法GB/T19495.8-2004转基因产品检测蛋白质检测方法我国转基因产品检测标准化体系GMOsDetectionStandardSysteminChina国际标准InternationalStandardQuantitativenucleicacidbasedmethodsNucleicacidextractionProteinbas