DB12∕T 505-2014 玉米转基因成分筛查方法.pdf

B 04 ICS 65.020.01 天津市地方标准 DB12DB12/T 5052014 玉米转基因成分筛查方法 Screening method for genetically modified maize 2014-04-22 发布 2014-07-20 实施天津市质量技术监督局发布 天津市质量技术监督局发布 DB12/T 5052014 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由天津市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：天津市东丽区产品质量监督检验所、天津市农业质量标准与检测技术研究所。 本标准主要起草人：黄凤军、李建、赵新、陈杰、易萌、朱珠、马强、杨炳存。 本标准 2014 年 04 月首次发布。 DB12/T 5052014 1 玉米转基因成分筛查方法 1 范围 本标准规定了玉米中转基因成分定性 PCR 筛查的术语和定义、检测方法、结果分析与表述。 本标准适用玉米及其制品中 zSSIIb 内标准基因、CaMV35S 启动子、NOS 终止子、Bt 基因、bar基因、HPT 基因的定性 PCR 筛查检测 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 NY/T 672 转基因植物及其产品检测 通用要求 农业部 2031 号公告192013 转基因植物及其产品检测 抽样 农业部 1485 号公告42010 转基因植物及其产品成分检测 DNA 提取和纯化 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 zSSIIb 基因基因 zSSIIb gene 编码玉米淀粉合酶异构体 zSTS-2 的基因。 3.2 CaMV 35S 启动子 35S promoter from cauliflower mosaic virus （CaMV） 来自花椰菜花叶病毒的 35S 启动子。 3.3 NOS 终止子 terminator of nopaline synthase （NOS） gene 来自胭脂碱合成酶基因 NOS 的终止子。 3.4 Bt 基因 Bt（Bacillus thuringiensis）gene 来源与苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt），可表达一种杀虫晶体蛋白的基因，常见的Bt基因有cry1Ac基因、cry1Ab基因、cry1Ab/cry1Ac融合基因。 3.5 bar 基因 bialaphos resistance gene 来源于土壤吸水链霉菌（Streptomyces hygroscopicus），编码膦丝菌素乙酰转移酶（phosphinthricin acetyltransferase，PAT）。该酶具有对除草剂草丁膦（glufosinate）的耐受性。 3.6 HPT 基因基因 HPT gene 来源于大肠杆菌或链球菌（Streptomyceshy groscopicus） ，编码潮霉素磷酸转移酶（hygromycin phosphotransferase）的基因。 DB12/T 5052014 2 4 检测方法 4.1 试剂和材料 4.1.1 实验用水为重蒸馏水或符合 GB/T 6682 规定的一级水。 4.1.2 琼脂糖。 4.1.3 10 g/L 溴化乙锭溶液：称取 1.0 g 溴化乙锭（EB），溶于 100 mL 水中，避光保存。 注：溴化乙锭有致癌作用，配制和使用时应戴一次性手套操作并妥善处理废液。 4.1.4 10 mol/L 氢氧化钠溶液：在 160 mL 水中加入 80.0 g 氢氧化钠（NaOH），溶解后再加水定容到 200 mL。 4.1.5 500 mmol/L 乙二铵四乙酸二钠溶液（pH 8.0）： 称取 18.6 g 乙二铵四乙酸二钠（EDTA-Na2） ，加入 70 mL 水中，再加入适量氢氧化钠溶液（4.1.4），加热至完全溶解后，冷却至室温，用氢氧化钠溶液（4.1.4）调 pH 至 8.0，加水定容至 100 mL。在 103.4 kPa（121 ）条件下灭菌 20 min。 4.1.6 1 mol/L 三羟甲基氨基甲烷-盐酸溶液（pH 8.0）：称取 121.1 g 三羟甲基氨基甲烷（Tris）溶解于 800 mL 水中，用盐酸调 pH 至 8.0，加水定容至 1 000 mL。在 103.4 kPa（121 ）条件下灭菌 20 min。 4.1.7 TE 缓冲液（pH 8.0）：分别量取 10 mL 三羟甲基氨基甲烷-盐酸溶液（4.1.6）和 2 mL 乙二铵四乙酸二钠溶液（4.1.5），加水定容至 1 000 mL。在 103.4 kPa（121 ）条件下灭菌 20 min。 4.1.8 50TAE 缓冲液：称取 242.2 g 三羟甲基氨基甲烷（Tris），先用 300 mL 水加热搅拌溶解后，加 100 mL 乙二铵四乙酸二钠溶液（4.1.5），用冰乙酸调 pH 至 8.0，然后加水定容到 1 000 mL。使用时用水稀释成 1TAE。 4.1.9 加样缓冲液：称取 250.0 mg 溴酚蓝，加 10 mL 水，在室温下溶解 12 h；称取 250.0 mg 二甲基苯腈蓝，用 10 mL 水溶解；称取 50.0 g 蔗糖，用 30 mL 水溶解。混合以上三种溶液，加水定容至 100 mL，在 4 下保存。 4.1.10 DNA 分子量标准：可以清楚的区分 50 bp1 000 bp 的 DNA 片段。 4.1.11 dNTPs 混合溶液：将浓度为 10 mmol/L 的 dATP、dTTP、dGTP、dCTP 四种脱氧核糖核苷酸溶液等体积混合。 4.1.12 Taq DNA 聚合酶、PCR 反应缓冲液及 25 mmol/L 氯化镁溶液。 4.1.13 引物引物：玉米内标准基因和转基因玉米外源基因检测时所用的引物序列见表 1。 表 1 玉米内标准基因和转基因玉米外源基因引物序列 检测基因 引物序列 扩增片段长度 基因性质 zSSIIb zSSIIb -F：5- CTCCCAATCCTTTGACATCTGC -3 zSSIIb -R：5- TCGATTTCTCTCTTGGTGACAGG -3 151 bp 内标准基因 CaMV 35S 35S -F：5-GCTCCTACAAATGCCATCATTGC-3 35S -R：5-GATAGTGGGATTGTGCGTCATCCC-3 195 bp 外源基因 NOS NOS -F：5-GAATCCTGTTGCCGGTCTTG-3 NOS -R：5-TTATCCTAGTTTGCGCGCTA-3 180 bp 外源基因 Bt Bt -F：5- GAAGGTTTGAGCAATCTCTAC -3 Bt -R：5- CGATCAGCCTAGTAAGGTCGT-3 301 bp 外源基因 bar bar -F：5- GAAGGCACGCAACGCCTACGA-3 bar -R：5- CCAGAAACCCACGTCATGCCA-3 262 bp 外源基因 DB12/T 5052014 3 HPT hpt -F：5- GAAGTGCTTGACATTGGGGAGT -3 hpt -R：5- AGATGTTGGCGACCTCGTATT -3 472 bp 外源基因 4.1.14 引物溶液：用 TE 缓冲液（4.1.7）或水分别将上述引物稀释到 10 mol/L。 4.1.15 石蜡油石蜡油。 4.1.16 PCR 产物回收试剂盒。 4.1.17 DNA 提取试剂盒。 4.2 仪器 4.2.1 分析天平：感量 0.1 g 和 0.1 mg。 4.2.2 PCR 扩增仪：升降温速度1.5 /s，孔间温度差异1.0 。 4.2.3 电泳槽、电泳仪等电泳装置。 4.2.4 紫外透射仪。 4.2.5 凝胶成像系统或照相系统。 4.2.6 重蒸馏水发生器或纯水仪。 4.2.7 其他相关仪器设备。 4.3 分析步骤 4.3.1 抽样 按 NY/T 672 和农业部 2031 号公告192013 规定的执行。 4.3.2 试样准备 按 NY/T 672 和农业部 2031 号公告192013 规定的执行。 4.3.3 试样预处理 按农业部 1485 号公告42010 规定的执行。 4.3.4 DNA 模板制备 按农业部 1485 号公告42010 规定的执行。 4.3.5 PCR 反应 4.3.5.1 试样 PCR 反应 4.3.5.1.1 每个试样 PCR 反应设置 3 次重复。 4.3.5.1.2 在 PCR 反应管中按表 2 依次加入反应试剂， 混匀， 再加 25 L 石蜡油 （有热盖设备的 PCR仪可不加） 。 表 2 PCR 检测反应体系 试剂 终浓度 体积 水 10PCR 缓冲液 1 2.5 L DB12/T 5052014 4 25 mmol/L 氯化镁溶液 1.5 mmol/L 1.5 L dNTPs 混合溶液（各 2.5 mmol/L） 各 0.2 mmol/L 2.0 L 10 mol/L 上游引物 0.10.5 mol/L 0.251.25 L 10 mol/L 下游引物 0.10.5 mol/L 0.251.25 L Taq 酶 0.025 U/L 25 mg/L DNA模板 2 mg/L 2.0 L 总体积 25.0 L 根据 Taq 酶的浓度确定其体积，并相应调整水的体积，使反应体系总体积达到 25.0 L。如果 PCR 缓冲液中含有氯化镁，则不加氯化镁溶液，加等体积水。 注 1：玉米内标准基因 PCR 检测反应体系中，上下游引物分别为 zSSIIb -F 和 zSSIIb-R，引物终浓度分别为0.2mol/L；CaMV35S 启动子 PCR 检测反应体系中，上下游引物分别是 35S-F 和 35S-R，引物终浓度分别为0.4mol/L； NOS终止子PCR检测反应体系中， 上下游引物分别是NOS-F和NOS-R， 引物终浓度分别为0.4mol/L； Bt 基因 PCR 检测反应体系中，上下游引物分别是 Bt-F 和 Bt-R，引物终浓度分别为 0.5mol/L；bar 基因 PCR 检测反应体系中，上、下游引物分别是 bar-F 和 bar-R，引物终浓度分别为 0.2mol/L；HPT 基因 PCR 检测反应体系中，上下游引物分别是 hpt-F 和 hpt-R，引物终浓度分别为 0.2mol/L。 4.3.5.1.3 将 PCR 管放在离心机上，500 g3 000 g 离心 10 s，然后取出 PCR 管，放入 PCR 扩增仪中。 4.3.5.1.4 进行 PCR 反应。反应程序按表 3 进行。 表 3 PCR 反应程序 基因名称 变性 扩增 循环次数 最终延伸 zSSIIb 94 ，5 min 94 ，30 s 58 ，30 s 72 ，30 s 35 72 ，7 min CaMV35S 94 ，5 min 94 ，30 s 60 ，30 s 72 ，30 s 35 72 ，7 min NOS 94 ，5 min 94 ，30 s 60 ，30 s 72 ，30 s 35 72 ，7 min Bt 95 ，5 min 94 ，1 min 56 ，30 s 72 ，30 s 35 72 ，7 min bar 95 ，5 min 94 ，30 s 63 ，30 s 72 ，30 s 35 72 ，7 min HPT 95 ，5 min 94 ，30 s 60 ，30 s 72 ，30 s 35 72 ，7 min 4.3.5.1.5 反应结束后取出 PCR 管，对 PCR 反应产物进行电泳检测。 DB12/T 5052014 5 4.3.5.2 对照 PCR 反应 在试样 PCR 反应的同时，应设置阴性对照、阳性对照和空白对照。 以非转基因玉米基因组 DNA 作为阴性对照；以含有 CaMV35S、NOS、Bt、bar、HPT 基因的转基因玉米质量分数为 0.1%1.0%的基因组 DNA 作为阳性对照；以水作为空白对照。 各对照 PCR 反应体系中，除模板外，其余组分及 PCR 反应条件与 4.3.5.1 相同。 4.3.6 PCR 产物电泳检测 按 20 g/L 的质量浓度称量琼脂糖，加入 1TAE 缓冲液中，加热溶解， 配制成琼脂糖溶液。每 100 mL 琼脂糖溶液中加入 5 L EB 溶液，混匀，稍适冷却后，将其倒入电泳板上，插上梳板，室温下凝固成凝胶后，放入 1TAE 缓冲液中，垂直向上轻轻拔去梳板。取 12 L PCR 产物与 3 L 加样缓冲液混合后加入凝胶点样孔，同时在其中一个点样孔中加入 DNA 分子量标准，接通电源在 2 V/cm5 V/cm条件下电泳检测。 4.3.7 凝胶成像分析 电泳结束后，取出琼脂糖凝胶，置于凝胶成像系统或紫外透射仪上成像。根据 DNA 分子量标准估计扩增条带的大小，将电泳结果形成电子文件存档或用照相系统拍照。如需通过序列分析确认 PCR扩增片段是否为目的 DNA 片段，按照 4.3.8 和 4.3.9 的规定执行。 4.3.8 PCR 产物回收 按 PCR 产物回收试剂盒说明书，回收 PCR 扩增的 DNA 片段。 4.3.9 PCR 产物测序验证 将回收的 PCR 产物克隆测序，与玉米内标准基因 zSSIIb、CaMV35S、NOS、Bt、bar、HPT 基因序列（参见附录 A）进行比对，确定 PCR 扩增的 DNA 片段是否为目的 DNA 片段。 5 结果分析与表述 5.1 对照检测结果分析 阳性对照的 PCR 反应中，内标准基因和外源基因均得到扩增， 且扩增片段大小与预期片段大小一致，而在阴性对照中仅扩增出内标准基因片段，空白对照中没有任何扩增片段，表明 PCR 反应体系正常。否则表明 PCR 反应体系不正常，需要查找原因重新检测。 5.2 样品检测结果分析和表述 5.2.1 在试样的 PCR 反应中，内标准基因得到扩增，且扩增片段大小与预期片段大小一致；而CaMV35S 启动子、NOS 终止子、Bt 基因、bar 基因和 HPT 基因均未得到扩增，或扩增片段大小与预期片段大小不一致，表明试样中未检测出转基因成分。结果表述为“试样中未检测出 CaMV35S 启动子、NOS 终止子、Bt 基因、bar 基因和 HPT 基因，检测结果为阴性” 。 5.2.2 在试样 PCR 反应中，内标准基因得到扩增，且扩增片段大小与预期片段大小一致；CaMV35S启动子、NOS 终止子、Bt 基因、bar 基因和 HPT 基因中任何一个得到扩增，且扩增片段大小与预期片段大小一致，表明试样中检测出转基因成分。结果表述为“试样中检测出 XXX，检测结果为阳性” 。 DB12/T 5052014 6 附录A （资料性附录） A.1 zSSIIb基因基因PCR扩增产物核苷酸序列扩增产物核苷酸序列 1 CTCCCAATCC TTTGACATCT GCTCCGAAGC AAAGTCAGAG CGCTGCAATG CAAAACGGAA 61 CGAGTGGGGG CAGCAGCGCG AGCACCGCCG CGCCGGTGTC CGGACCCAAA GCTGATCATC 121 CATCAGCTCC TGTCACCAAG AGAGAAATCG A 注：划线部分为引物序列 A.2 CaMV 35S启动子启动子PCR扩增产物核苷酸序列扩增产物核苷酸序列 1 GCTCCTACAA ATGCCATCAT TGCGATAAAG GAAAGGCTAT CATTCAAGAT GCCTCTGCCG 61 ACAGTGGTCC CAAAGATGGA CCCCCACCCA CGAGGAGCAT CGTGGAAAAA GAAGACGTTC 121 CAACCACGTC TTCAAAGCAA GTGGATTGAT GTGATACTTC CACTGACGTA AGGGATGACG 181 CACAATCCCA CTATC 注：划线部分为引物序列 A.3 NOS终止子终止子PCR扩增产物核苷酸序列扩增产物核苷酸序列 1 GAATCCTGTT GCCGGTCTTG CGATGATTAT CATATAATTT CTGTTGAATT ACGTTAAGCA 61 TGTAATAATT AACATGTAAT GCATGACGTT ATTTATGAGA TGGGTTTTTA TGATTAGAGT 121 CCCGCAATTA TACATTTAAT ACGCGATAGA AAACAAAATA TAGCGCGCAA ACTAGGATAA 注：划线部分为引物序列 注：划线部分为引物序列 A.4 Bt基因基因PCR扩增产物核苷酸序列扩增产物核苷酸序列 1 GAAGGTTTGA GCAATCTCTA CCAAATCTAT GCAGAGAGCT TCAGAGAGTG GGAAGCCGAT 61 CCTACTAACC CAGCTCTCCG CGAGGAAATG CGTATTCAAT TCAACGACAT GAACAGCGCC 121 TTGACCACAG CTATCCCATT GTTCGCAGTC CAGAACTACC AAGTTCCTCT CTTGTCCGTG 181 TACGTTCAAG CAGCTAATCT TCACCTCAGC GTGCTTCGAG ACGTTAGCGT GTTTGGGCAA 241 AGGTGGGGAT TCGATGCTGC AACCATCAAT AGCCGTTACA ACGACCTTAC TAGGCTGATC 301 G 注：划线部分为引物序列 A.5 bar基因基因PCR扩增产物核苷酸序列扩增产物核苷酸序列 1 GAAGGCACGC AACGCCTACG ACTGGACGGC CGAGTCGACC GTGTACGTCT CCCCCCGCCA 61 CCAGCGGACG GGACTGGGCT CCACGCTCTA CACCCACCTG CTGAAGTCCC TGGAGGCACA 121 GGGCTTCAAG AGCGTGGTCG CTGTCATCGG GCTGCCCAAC GACCCGAGCG TGCGCATGCA 181 CGAGGCGCTC GGATATGCCC CCCGCGGCAT GCTGCGGGCG GCCGGCTTCA AGCACGGGAA 241 CTGGCATGAC GTGGGTTTCT GG DB12/T 5052014 7 注：划线部分为引物序列 A.6 HPT基因基因PCR扩增产物核苷酸序列扩增产物核苷酸序列 1 GAAGTGCTTG ACATTGGGGA GTTTAGCGAG AGCCTGACCT ATTGCATCTC CCGCCGTGCA 61 CAGGGTGTCA CGTTGCAAGA CCTGCCTGAA ACCGAACTGC CCGCTGTTCT ACAACCGGTC 121 GCGGAGGCTA TGGATGCGAT CGCTGCGGCC GATCTTAGCC AGACGAGCGG GTTCGGCCCA 181 TTCGGACCGC AAGGAATCGG TCAATACACT ACATGGCGTG ATTTCATATG CGCGATTGCT 241 GATCCCCATG TGTATCACTG GCAAACTGTG ATGGACGACA CCGTCAGTGC GTCCGTCGCG 301 CAGGCTCTCG ATGAGCTGAT GCTTTGGGCC GAGGACTGCC CCGAAGTCCG GCACCTCGTG 361 CACGCGGATT TCGGCTCCAA CAATGTCCTG ACGGACAATG GCCGCATAAC AGCGGTCATT 421 GACTGGAGCG AGGCGATGTT CGGGGATTCC CAATACGAGG TCGCCAACAT CT 注：划线部分为引物序列