抗蟲耐除草劑轉(zhuǎn)基因玉米吉抗309的環(huán)境安全評價(jià)和營養(yǎng)成分分析.pdf

1、玉米是我國的主要糧食作物，但是蟲害和雜草的危害對于玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)有著極大的威脅，使玉米減產(chǎn)并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑復(fù)合性狀玉米成功地解決了蟲害和雜草的雙重危害。但是隨著cry基因的發(fā)展，害蟲也在逐漸地對抗蟲蛋白表現(xiàn)出一定抗性。因此，尋找新的基因可以擴(kuò)大抗蟲基因的抗蟲譜，在原有的抗蟲基因基礎(chǔ)上進(jìn)行改造可以得到新的抗蟲基因。利用密碼子優(yōu)化和基因改造的方法對cry1Ab基因進(jìn)行了改造，并且得到了新的

2、抗蟲基因cryNGc。轉(zhuǎn)cryNGc和bar基因的轉(zhuǎn)基因玉米吉抗309已經(jīng)進(jìn)入到了申請環(huán)境釋放階段，這就需要我們對吉抗309轉(zhuǎn)基因玉米的遺傳穩(wěn)定性和環(huán)境安全進(jìn)行分析和評價(jià)，本文經(jīng)過試驗(yàn)得到以下結(jié)果:
　　通過PCR方法對轉(zhuǎn)基因玉米吉抗309植株體內(nèi)的cryNGc基因和bar基因進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果為兩種基因均存在于轉(zhuǎn)基因玉米中。為了進(jìn)一步驗(yàn)證兩種基因是否能正常轉(zhuǎn)錄，利用RT-PCR的方法進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，兩種基因都能正常轉(zhuǎn)錄;

3、Southern blot結(jié)果證明了目的基因在轉(zhuǎn)基因玉米中以單拷貝形式存在，具有一定的遺傳穩(wěn)定性;利用熱不對稱交錯(cuò)PCR尋找到轉(zhuǎn)基因玉米的側(cè)翼序列并設(shè)計(jì)特異性引物建立了該轉(zhuǎn)基因玉米的特異性檢測方法。
　　通過試紙條檢測、蛋白表達(dá)和純化、SDS-PAGE、Western blot和質(zhì)譜檢測的試驗(yàn)方法對轉(zhuǎn)基因玉米抗蟲蛋白和原核表達(dá)的抗蟲蛋白進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，原核表達(dá)得到了大小約為65kD的蛋白并且將該蛋白進(jìn)行了純化。以純化蛋白、轉(zhuǎn)

4、基因玉米蛋白和原核表達(dá)蛋白進(jìn)行了Western blot檢測，在免疫原性上植物蛋白和原核表達(dá)蛋白具有一致性，經(jīng)過質(zhì)譜分析得知，兩種蛋白在氨基酸組成上也具有一致性。
　　對轉(zhuǎn)基因玉米進(jìn)行田間耐除草劑和抗蟲性試驗(yàn)、非靶標(biāo)除草劑試驗(yàn)、栽培地生存競爭力試驗(yàn)、荒地競爭試驗(yàn)、產(chǎn)量測定和發(fā)芽率檢測試驗(yàn)結(jié)果表明，吉抗309對亞洲玉米螟有高抗蟲性，能耐受6倍除草劑并且與對應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因玉米、本地主栽品種之間無生存競爭;轉(zhuǎn)基因玉米在水分和養(yǎng)分相對于雜草

5、無競爭優(yōu)勢，因此判斷轉(zhuǎn)基因玉米不會(huì)演變成雜草，發(fā)芽率和非轉(zhuǎn)基因玉米無明顯差異。
　　分析了轉(zhuǎn)基因玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米的脂肪酸構(gòu)成、氨基酸組成和礦質(zhì)元素的含量，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米在營養(yǎng)成分含量上無明顯差異。
　　上述研究表明，轉(zhuǎn)基因玉米具有遺傳穩(wěn)定性，和非轉(zhuǎn)基因玉米在田間不存在競爭，和雜草無競爭優(yōu)勢，產(chǎn)量和發(fā)芽率都和非轉(zhuǎn)基因玉米無明顯差異。因此，吉抗309轉(zhuǎn)基因玉米對于環(huán)境是安全的。營養(yǎng)成分分析結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因玉