[發(fā)明專利]一種評價轉基因植物安全性的方法

有效

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• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN103257235A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 王臺;鞏春燕;李琦
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: G01N33/68
• 分類號: G01N33/68;G01N27/447;G01N27/62
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發(fā)明涉及一種評價轉基因植物安全性的方法。

背景技術

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，是我國第一大糧食作物。隨著分子遺傳學研究的深入與轉基因技術的完善，轉基因技術已成為改良水稻等作物農藝性狀最重要的技術手段。但是，轉基因修飾的農作物在農業(yè)生產中的應用仍然存在很大爭議，爭議的焦點在于轉基因是否會帶來非預期效應，給人類健康造成危害，在這種情形下對轉基因農作物進行安全性評估尤為重要。

目前評估轉基因作物安全性的手段主要是靶定成份的分析，具有一定的局限性，僅能檢測有限量的分子。而目前急待解決的問題是客觀、全面評估轉基因對作物分子特征穩(wěn)定性的影響以及影響程度，這將關系到轉基因作物的產業(yè)化以及社會對轉基因作物安全性的關切。

蛋白質組學技術鑒定范圍廣、鑒定通量高，在轉基因作物安全性評估領域受到越來越多的關注。雙向電泳結合質譜鑒定技術是蛋白質組學研究領域中最常用的技術，而近年來發(fā)展起來的2D-DIGE分離技術更是解決了普通雙向電泳重復性、定量精確性差以及工作量大的問題，成為了比較蛋白質組學研究的重要技術手段。

已經有許多工作利用蛋白質組學技術研究了轉基因作物的蛋白質組特征。例如，利用2-DE蛋白質組技術分析抗病毒轉基因番茄與非轉基因對照，結果表明引入的抗病毒性狀在至少三代內可穩(wěn)定遺傳，并且作物的農藝性狀沒有任何改變。同樣，在轉基因大豆、馬鈴薯和玉米與其非轉基因對照之間發(fā)現了“實質等同性”。然而，在轉入人類粒-巨噬細胞集落刺激因子(hGM-CSF)的水稻胚乳中，103個蛋白質發(fā)生了顯著變化(p＜0.05)，其中內源儲藏蛋白和大多數糖代謝相關蛋白發(fā)生了下調，而26S蛋白酶體相關蛋白質和分子伴侶發(fā)生了上調。此外，還觀察到hGM-CSF的表達誘導內質網脅迫并激活泛素/26S蛋白酶體途徑，導致了外源蛋白產物泛素化。

為了客觀評估轉基因是否引起生物安全問題，需要建立一種能真正評價轉基因作物分子特征的技術標準和蛋白質組學技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種評價轉基因植物安全性的方法。

本發(fā)明提供的評價轉基因植物安全性的方法，包括如下步驟：

(1)對待測樣本提取總蛋白，并進行2D-DIGE電泳和熒光圖像分析，獲取各個待測樣本的蛋白質組圖譜；所述待測樣本為樣本甲、樣本乙、樣本丙和樣本丁；所述樣本甲為待測轉基因植物；所述樣本乙為待測轉基因植物的親本植物；所述樣本丙為與樣本乙隸屬同一栽培種的不同植物；所述樣品丁為與樣本乙隸屬不同栽培種的植物(具有不同自然變異遺傳特性)；將所述樣本甲、所述樣本乙、所述樣本丙和所述樣本丁的總蛋白等質量混合，作為2D-DIGE電泳的內標；

(2)選取在70％以上(優(yōu)選85％以上，更優(yōu)選100％)的蛋白質圖譜中出現的蛋白進行主成分分析；

(3)根據所述主成分分析的結果進行判斷如下：如果所述樣本甲與所述樣本乙的差異性低于所述樣本乙與所述樣本丙的差異性且低于所述樣本乙和所述樣本丁的差異性，所述樣本甲為候選的安全的轉基因植物。

所述植物可為水稻。所述栽培種具體指的是粳亞種(粳稻)和秈亞種(秈稻)。

所述方法還可包括如下步驟：在內標的參照下，將所述樣本甲的蛋白質圖譜與所述樣本乙的蛋白質圖譜比較，選取表達量比值為1.2以上的蛋白進行質譜鑒定；在內標的參照下，將所述樣本乙的蛋白質圖譜與所述樣本丙的蛋白質圖譜比較，選取表達量比值為1.2以上的蛋白進行質譜鑒定；在內標的參照下，將所述樣本乙的蛋白質圖譜與所述樣本丁的蛋白質圖譜比較，選取表達量比值為1.2以上的蛋白進行質譜鑒定。

所述方法還包括將質譜鑒定后的蛋白進行功能分類和/或聚類分析和/或主成分分析和/或表達模式分析的步驟。在樣本甲與樣本乙的差異表達蛋白質中若沒有毒素、過敏原等相關蛋白質，則可進一步判定樣品甲為候選的轉基因植物。

在所述步驟(1)中，所述待測樣本的總蛋白可采用不同的熒光素標記。所述熒光素可為cy3和cy5中的至少一種。在所述步驟(1)中，所述內標用熒光素cy2標記。