食品中转基因作物溯源体系及相关检测技术研究

论文摘要

目的建立一个全面的转基因作物信息数据库,并以数据库为基础开发转基因作物溯源和直报软件系统,可以对转基因作物研发和流通的信息进行全程管理和动态收集,与全程标识体系相结合,形成食品中转基因作物的溯源体系。同时,研究加工食品中转基因作物外源基因的提取和快速筛选方法,为食品中转基因作物的溯源提供技术支持。方法1食品中转基因作物溯源体系研究使用Microsoft SQL Server 2000系统、基于JDK1.5环境的JAVA语言和hibernate+spring+struts开发框架,建立起一个数据库和软件系统,再通过搜集国内外文献、数据库、专利信息和各国的审批文件和管理文件,获得现有的转基因作物相关信息,填充到数据库中,并依据数据库开发溯源和直报软件。2溯源相关检测技术研究首先利用高温（电磁炉和微波炉加热）将生物样品处理后,提取其DNA进行PCR （polymerase chain reaction,聚合酶链式反应）定量分析,来比较加工前后DNA的变化；同时比较酚氯仿法、基因组DNA纯化试剂盒法、磁珠法和离心柱法提取DNA的效果；针对五种市场化的转基因玉米（MON810、Bt11、NK603、59122和1507）,选择5对公共元件和5对功能基因的引物,并把多个基因整合到同一个pGEM（?）-T质粒上,作为转基因快速筛选的阳性对照,同时用C#语言、Hibernate框架和SQL Server系统开发出配套的结果判断软件,从而研制出快速筛选试剂盒。结果1食品中转基因作物溯源体系研究建立了转基因作物信息数据库,目前已收集到在世界上已上市和已获批准证书的转基因玉米46种,转基因水稻7种,转基因大豆11种,转基因小麦7种,超过30条外源DNA序列,400余条商业化信息,提供321个审批文档的下载,215种核酸检测方法,53种内参基因检测方法,39种蛋白检测方法,4种标准物质,涉及4个物种的18条内参基因。转基因作物信息数据库与溯源和直报软件可以通过注册用户、提交信息来对数据库中的信息进行更新。2溯源相关检测技术研究加工后DNA片段明显降解；基因组DNA纯化试剂盒提取DNA的浓度最高,且操作方便、污染小,适于提取加工食品的DNA；在转基因玉米快速筛选的过程中,转基因玉米样品中均检测出了相应的外源基因,而非转基因玉米则没有出现假阳性结果；在结果判断软件中选择筛选出的基因,能迅速准确地查询出相应的转基因事件；10对引物针对相应目标DNA和阳性对照质粒的灵敏度均在0.1%以下。结论1食品中转基因作物溯源体系研究转基因作物信息数据库包含全面的转基因作物相关信息,以数据库为基础开发的的转基因作物溯源和直报软件系统能对数据库信息进行有效管理和及时更新,为管理部门提供了一种便捷的转基因作物全程动态管理的技术平台,也为相关领域提供了一个了解转基因作物信息的有效工具。2溯源相关检测技术研究加热煮沸导致DNA降解,提示加工食品中DNA的检测应当选择较短的目标片段；基因组DNA纯化试剂盒法可以用作加工食品中DNA的提取方法；转基因玉米快速筛选试剂盒以及配套的结果判断软件,可以对MON810、Bt11、NK603、59122和1507五种转基因玉米的制品及含有这些转基因玉米的产品进行快速的筛选检测。

论文目录

• 中英文缩略词表
• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 转基因生物的应用现状
• 2 转基因溯源的必要性
• 3 转基因溯源技术的进展
• 4 国内外转基因溯源现状
• 5 转基因溯源存在的问题
• 6 研究目的和研究内容
• 第一部分 食品中转基因作物溯源体系研究
• （一） 转基因作物溯源和直报软件的建立
• 结构和内容
• 1 项目概况
• 2 数据库基本结构
• 2.1 基本信息数据库
• 2.2 检测数据库
• 2.3 监测数据库
• 2.4 安全评价数据库
• 2.5 政策法规
• 3 系统运行环境
• 4 数据来源
• 5 数据量
• 6 系统权限控制
• 软件的使用
• 1 数据检索
• 2 信息列表
• 2.1 基本信息
• 2.2 检测方法信息
• 2.3 监测信息
• 2.4 安全性评价信息
• 2.5 政策法规
• 3 数据提交
• 讨论
• 1 数据库系统的选择
• 2 关于开发语言的选择
• 3 关于数据库框架的选择
• 4 关于检测方法数据库中数据的组织方式
• 5 关于外源基因序列
• 总结
• 1 主要成果总结
• 2 进一步改进的计划
• （二） 食品中转基因作物的全程标识和溯源标准体系框架
• 1 食品中转基因作物信息溯源标准体系结构
• 1.1 转基因作物的全程标识系统
• 1.2 转基因作物信息数据库与溯源和直报软件的结构
• 1.3 转基因作物溯源和直报软件功能
• 2 食品中转基因作物的全程标识和溯源体系的特点
• 第二部分 溯源相关检测技术研究
• （一） 不同热处理方法对DNA的影响及不同DNA提取方法的比较
• 材料与方法
• 1 材料和试剂
• 2 方法和内容
• 3 数据统计和分析
• 结果与分析
• 1 β-actin扩增的标准曲线
• 2 加热前后DNA长度的比较
• 3 定量检测样品中β-actin基因的含量
• 4 4种DNA提取方法的比较
• 结论与讨论
• （二） 转基因作物快速筛选试剂盒研究
• 材料与方法
• 1 材料与试剂
• 2 方法和内容
• 2.1 提取转基因玉米标准品DNA
• 2.2 构建质粒
• 2.3 结果判断软件的设计
• 结果
• 1 公共元件扩增效果
• 2 功能元件扩增效果
• 3 对照扩增效果
• 4 灵敏度的测定
• 5 结果判断软件
• 结论与讨论
• 总论
• 附件
• 附件1 唯一标识编码的格式
• 附件2 转基因作物信息数据库数据列表
• 参考文献
• 综述 转基因生物溯源研究进展
• 1 前言
• 2 溯源技术现状
• 2.1 信息溯源
• 2.2 检测溯源
• 3 国内外溯源管理现状
• 3.1 国外溯源管理现状
• 3.2 国内溯源管理存在的问题
• 4 溯源的难点问题
• 5 转基因溯源的展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介
• 论著