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Life Technologies在核酸水平上进行转基因食品检测介绍
自1996年转基因作物商业化以来，转基因技术研究范围不断扩大，转基因食品也越来越多地走进消费者的生活。2011年，全球转基因农作物种植面积达到1.6亿公顷，大量的转基因农产品被直接或间接的制成人类的食品，呈迅猛发展的趋势。以转基因生物为直接食品，作为原料加工生产的食品，以及喂养家畜得到的衍生食品，在广义上都可以称为转基因食品。我国于2002年3月20日开始实行的《农业转基因生物标识管理办法》规定，国家对农业转基因生物实行检验检疫和标识制度。世界各国均对转基因食品及其加工产品出具是否为转基因产品的认定报告。因此转基因食品的检测就显得尤为重要。
转基因技术是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到农作物中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质方面向人类所需要的目标转变。转基因食品的检测主要从两个方面入手，即核酸水平和蛋白质水平，核酸水平主要检测报告基因、启动子和终止子，是当前转基因产品检测的重要手段。核酸水平的检测可分为定性和定量两种。本文分别对Life Technologies公司在核酸水平上进行转基因食品检测的试剂和仪器进行综述。
1.转基因提取试剂盒
转基因提取试剂盒(货号：4466336，图1)用来从复杂样品中提取基因组DNA，继而用于PCR或其它分子生物学技术。该试剂盒可处理的样品类型包括原材料、食品成分、加工产品例如种子，谷物，面粉，大豆粉，肉类，奶制品，果汁等。样品匀浆后加入合适体积的裂解液1，温浴裂解后离心去除沉淀，加入蛋白酶K和裂解液2再次裂解，加入乙醇混匀并转移至过滤柱收集样品，洗涤洗脱DNA. 按照试剂盒操作说明书建议的样品量和试剂量，可获得0-10mg 基因组DNA，提取产量与样品加工程度有关，经多次理化加工过的样品提取DNA量较低(表1)。
图1 GMO提取试剂盒图
| 样品类型 | 预期产量ng/μl | 洗脱体积μl |
| 淀粉, 玉米粉 | 0-10 | 50 |
| 调味酱 | 0-25 | 50 |
| 调味香料，色素 | 0-25 | 50 |
| 汤,浓缩物 | 0-25 | 50 |
| 面粉 | 50-100 | 100 |
| 粗面粉 | 25-100 | 100 |
| 种子 | 50-100 | 100 |
| 糖类 | 0-10 | 50 |
| 肉类,鱼肉 | 50-100 | 100 |
| 色拉, 米饭,冷冻食品 | 25-100 | 50 |
| 烘培食物 | 25-100 | 50 |
| 果酱 | 5-50 | 50 |
| 大豆粉 | 50-100 | 100 |
| 可可衍生品 | 0-50 | 50 |
| 大豆卵磷脂 | 0-10 | 50 |
| 油,脂肪, 奶油 | 0-10 | 50 |
| 酒精饮料 | 0-10 | 50 |
| 快餐 | 5-100 | 50 |
| 早餐面片 | 5-100 | 50 |
| 饲料 | 50-100 | 100 |
| 大豆饮料 | 25-100 | 100 |
| 奶制品, 果汁, 甜食 | 0-100 | 50 |
表1 不同样品类型的预期DNA产量和推荐洗脱体积
2.QuantStudioTM7 Flex实时荧光定量PCR仪
QuantStudioTM7 Flex实时荧光定量PCR仪(图2) 一如既往地提供了ViiA™ 7系统所具备的可靠性能、灵敏度和准确性，并采用了全新的工业设计，适用于中等至高通量实时荧光定量PCR，有助于提升实验室的多功能性。只需一台仪器即可在96孔、快速96孔和384孔形式或TaqMan Array微流体芯片之间更换。利用不同的染料、形式和自动化应用潜能，使不同应用之间的切换变得更为简单。
图2. QuantStudioTM7 Flex实时荧光定量PCR仪
- 较高的应用多样性——优化的实验方案和试剂及直观的软件可满足最广泛的应用要求。
- 快速上手——QuantStudio™ 7 Flex系统直观的软件、简单的触摸屏设置、自动化集成以及轻松的加热模块更换，可以立刻上手操作。
- 更快速地获得更多结果——采用TaqMan Array微流体芯片和Twister机器人可轻松运行数百个实时荧光定量PCR反应。QuantStudio™ 7 Flex系统可在自动化条件下使通量性能最大化。
- 模块灵活性——热循环模块可轻松更换，针对不同研究项目可以选择标准96孔，快速96孔，快速384孔和TaqMan低密度芯片模块。定制的TaqMan低密度芯片(图3)是一种预置引物探针的384孔微流体芯片，无需液体机器人或多通道移液器装载样品即可同时完成384个实时荧光定量PCR反应。这种高度灵活的芯片可以对1～8个样品平行检测12〜384个TaqMan目标基因（包括产品对照）。TaqMan低密度芯片快速、通量高，所需核酸量少，一次可以鉴定多种玉米、大豆等转基因品系。
图3.TaqMan低密度芯片
3. 转基因筛查试剂盒
实时荧光定量PCR是检测食品中转基因成分最常用的方法，是通过对PCR扩增反应中产物的荧光信号进行实时检测，对起始模板进行定量或定性分析。Life Technologies公司的TaqMan 转基因筛查试剂盒(货号：4466334，图4)可检测食品和饲料样品DNA中主要转基因元件的存在，并通过对转基因元件与内源基因进行定量来计算转基因成分含量。该试剂盒可检测所有经欧盟批准的转基因产品以及国际数据库中所描述的大部分转基因产品，并于 Applied Biosystems所有荧光定量PCR 仪上进行过优化。该试剂盒具有灵活、快速、高准确度和高灵敏度的优势(表2)，可对48个样品分别进行4个独立的双重检测反应，即3组调控区域(P35S/CaMV, P34S/FMV, TNOS/A. tumefaciens)和植物内源基因/内部阳性对照(IPC).
图4.TaqMan 转基因筛查试剂盒
表2 TaqMan 转基因筛查试剂盒灵敏度检测：试剂盒阳性对照稀释4个梯度后分别进行6个重复
| Results for PCR limit | ||||
| 100copies/reaction | 10copies/reaction | 5copies/reaction | 1copies/reaction | |
| P35S/CaMV | 100%(6/6) | 100%(12/12) | 100%(12/12) | 33%(4/6) |
| TNOS/A tumefaciens | 100%(6/6) | 100%(12/12) | >90%(11/12) | 33%(4/6) |
| P34s/FMV | 100%(6/6) | 100%(12/12) | >90%(11/12) | 17%(2/6) |
| Plant/IPC | 100%(6/6) | 100%(12/12) | >90%(11/12) | 33%(4/6) |
表2 TaqMan 转基因筛查试剂盒灵敏度检测：试剂盒阳性对照稀释4个梯度后分别进行6个重复
另外，Life Technologies公司还有TaqMan 转基因玉米35S检测试剂盒(货号：4327690)和TaqMan转基因大豆35S检测试剂盒(货号：4327691)，利用两种不同荧光标记的探针分别检测35S启动子元件和植物内源基因，从而计算转基因成分含量。