作者：华中农业大学植物科学技术学院 许敏 赵景 陈利珍
转基因作物（Genetically Modified Crops，简称 GMCs）是利用现代基因工程技术，把从植物、微生物及动物中分离到的目的基因转移到作物基因组中，使之稳定遗传并赋予作物新的遗传性状，如抗虫、抗病、高产、优质等[1] 的一种技术手段。转基因技术打破了常规育种技术一些难以克服的障碍，其中植物转基因主要借助农杆菌介导、基因枪、花粉管通道法、超声波诱导植物组织基因转移、低能离子束介导法等方法，使生物体在性状、营养和消费品质等方面向人类所需要的目标转变[2]。自1996年首次商业种植以来，2016年全球转基因作物种植总面积达到 1.851 亿公顷，实现了 110 倍的增长。其中美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度种植面积达到了91%[3]，中国居全球第六，以转基因棉花为主。转基因技术作为现代农业生物技术的核心，在缓解人口、资源和环境之间的矛盾、提高农作物产量、降低农药的使用量、降低成本，拓展农业功能等方面已显现出巨大潜力。
随着转基因作物种植种类增加及种植面积的扩大，转基因作物的安全性以及其对人类健康和生态环境的潜在影响已经成为广泛关注的热点问题之一。因此，包括我国在内的众多国家严格转基因安全管理，制定并实施了转基因生物强制标识制度，以保护消费者的知情权。另外，随着国际贸易的频繁增加，转基因产品在不同国家间贸易增加，全球130个国家也通过了进出口货物时，必须贴上明细标签的协议。以上转基因作物安全管理各方面均需要有效的区分转基因作物和常规作物，因此开发完善有效的转基因作物及其产品成分检测技术是转基因安全管理的重要一环。
当前，对转基因作物及其相关制品的检测主要包括定性检测和定量检测两方面，定性检测主要筛选和鉴定植物产品中的转基因成分，而定量检测是确定转基因成分含量及外源基因的表达量。本文就具体的检测方法进行介绍。
1.生物性状检验法
生物性状检验法通过检测转基因作物中某一生物特性的缺失或存在而判断样品是否为转基因产品。如抗除草剂转基因作物可以在其生长到一定时期喷洒适宜浓度的除草剂，根据其死亡与否判断其是否为抗除草剂转基因作物。
2.转基因作物DNA检测技术
特定核酸序列的聚合酶链式反应（PCR）技术是通过设计引物扩增鉴定转基因植物中外源基因DNA的一种最直接、最有效的方法，已经成为转基因作物及产品日常检测工作中应用最广泛的技术。
目前，已批准商业化种植的转基因作物除含有目的基因外，95% 以上的转基因作物还含有花椰菜花叶病毒CaMV35S 启动子，或根瘤农杆菌的NOS 终止子，或新霉素磷酸转移酶 NPTll 终止子及克隆载体标记基因，因此CaMV35S、NOS 和 NPTll 是筛选检测最常用的指标[4,5]。应用普通PCR或实时荧光定量PCR方法可以对检测样品进行定性和定量检测。 定性PCR检测转基因成分主要包括筛选检测和鉴定检测。筛选检测主要筛选包括启动子、终止子、遗传标记基因和目的基因等DNA片段。鉴定检测是指检测转基因产品的目的基因进行品系鉴定。目前，已经有多种市售的试剂盒可以对特定的转基因作物进行鉴定。定量PCR检测可用来检测样品中转基因作物的百分比。目前定量PCR方法主要有竞争性定量PCR方法（QC-PCR）和荧光定量PCR方法（real-time PCR）。荧光定量PCR是通过连续检测荧光信号的强弱来测定未知模板扩增产物量的方法[6]；另外，多重PCR是在普通PCR 基础上，通过在一个PCR反应体系中加入多对特异性引物，以多个DNA模板或同一模板的不同区域扩增多个目的片段[7]，然后就可以知道该样品是否转入多个基因。Permingeat等[8]利用多重PCR同时检测到了转基因玉米的Bt 176、MON810、Bt11、T25的Cry 1A、Cry 1B和Pat 基因。此外，还有巢式、半巢式PCR、 数字PCR（digital PCR, d PCR）技术等检测技术。如果检测结果为阳性，就可初步判定该作物为转基因作物。
基因芯片技术是针对多基因多品种共检的高通量和集成化技术。其原理是将大量探针分子密集、有序地固定在支持物（硅片、玻片、硝酸纤维素膜等载体）上，与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度获取样品分子的数量和序列信息[9]。由于同时将大量探针固定于支持物上，可以一次性对样品大量序列进行检测和分析，从而提高检测效率。
3.蛋白靶标的检测
该技术主要是以免疫分析技术为基础，利用转基因作物产生的特定外源蛋白与抗体的特异性识别进行检测和定量。常见的转基因检测技术包括酶联免疫吸附技术（ELISA）、蛋白质印迹法（Western blot）检测技术、免疫层析试纸条技术及蛋白质芯片技术（protein chip）等[10]。
酶联免疫吸附是利用抗原抗体专一性键结合的特点对样品进行检测。该技术结合抗原抗体识别的特异性、酶促反应快速灵敏高效等优点，已被广泛用于转基因作物及其相关制品外源蛋白的检测和定量分析；蛋白质印迹法(免疫印迹法)基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的转基因作物细胞或生物组织样品进行着色，通过分析着色的位置和着色深度获得外源蛋白在所分析的细胞或组织中的表达情况；免疫层析试纸条为处理后的样品在试纸条上直观显示阳性和阴性线条，该技术具有操作简便快速、仪器设备简单、特异性强、灵敏度高等特点，在转基因作物及其相关制品外源蛋白的检测中得到迅速开发和应用，目前市场上已经有多种商业化试纸条可以快速鉴定不同种转基因作物；蛋白质芯片技术是一种高通量的转基因植物外源蛋白检测技术，可以在同一平台上检测多种转基因作物成分。
4.变性高效液相色谱技术
变性高效液相色谱，又称核酸片段分析仪（DHPLC）技术，它是一种快速、自动和高通量检测核酸的技术平台。DHPLC主要应用于PCR产物质量检测和纯化，微卫星不稳定分析、杂合性缺失分析和基因定量分析等。目前，已经有报道利用多重PCR结合变性高效液相色谱可以高通量快速鉴定转基因植物中核酸成分的相关技术[11]。
转基因植物的检测技术是转基因作物安全管理的重要一环。目前，在管理部门和多个研究机构的努力下，许多国家已经建立了完善的转基因检测体系。我国转基因植物检测技术管理主要体现在两方面，首先农业部发布的自2002年3月20日起实行的《农业转基因生物安全评价管理办法》第四章明确规定，所有转基因植物检测应由农业部委托的具备检测条件和能力的技术检测机构进行第三方检测。同时，农业部组织起草大量的转基因作物检测技术国家标准，以规范转基因作物检测，具体包括转基因植物及其成分检测的基本技术规范和针对转基因植物的特定检测方法等。如农业农村部于2018年12月25日发布第111号公告，根据《农业转基因生物安全管理条例》规定，《转基因植物及其产品成分检测基因组DNA标准物质制备技术规范》等17项标准，已批准发布为中华人民共和国国家标准，自2019年6月1日起实施[12]。这些国家标准主要包括转基因植物及其产品成分检测12项、转基因植物环境安全检测技术4项、实验室操作规范1项。此类国家标准的公布表明我国对转基因一贯的、明确的态度：既要积极研究，也要确保安全，为规范管理转基因产品安全制定了严格统一的标准，更加积极地进行转基因作物严格审批。
参考文献.
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[2] 肖建红,任志强,杨慧珍,卜华虎.我国作物转基因方法研究进展[J].安徽农业科 学,2017,45(33):8-11+14.
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[11] 白月,栾凤侠,王珣,关学佳.多重PCR结合变性高效液相色谱技术转基因小麦检测方法的建立[J].麦类作物学报,2011,31(04):577-581.
[12] 农产品质量安全监管局, 《转基因植物及其产品成分检测基因组DNA标准物质制备技术规范》, [EB/OL]. http://www.moa.gov.cn/govpublic/ncpzlaq/201812/t20181225_6165461. htm?keywords=, 2018-12-19.
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