豌豆铁蛋白转基因水稻纯系的稻米矿质元素及淀粉特性研究

选取已连续7代自交纯化,并结合GUS标记辅助选择,所获得的26份独立豌豆铁蛋白(pea fer-ritin,Fer)转基因水稻纯系,以秀水11为CK,就豌豆铁蛋白基因(fer)导入水稻后,可能产生对稻米Fe含量、其它矿质元素、蒸煮食用品质、淀粉黏滞特性等影响进行研究。结果表明,26份转基因纯系的精米平均总铁含量为10.37μg/g,变幅5.98~31.28μg/g,但仅有4份(即Fer34、Fer 36、Fer 39、Fer 65)显著高于CK(6.46μg/g),其余22份与CK无显著差异;转基因纯系间在其它8种矿质元素含量方面的变异程度以Cu最大,Zn、Ca次之,S、K、Mn、P、Mg等较小,但仅Mn、Cu变化与Fe含量变异分别有显著负、正相关;转基因纯系间在胶稠度、糊化温度、直链淀粉含量等3个重要蒸煮食用品质性状上,也发生了部分变异,分别有7、4和1份纯系与CK显著不同;但在淀粉黏滞性方面,转基因纯系与CK间差异很小,从而推测豌豆铁蛋白基因导入对稻米淀粉结构及其特性影响不大。并就有关豌豆转基因纯系稻米品质变异可能产生原因和外源基因作用等问题进行了讨论。     

外源铁蛋白基因(Pea-Fer)对稻米品质性状的影响

利用外源豌豆铁蛋白基因(Pea-Fer)的转化系Fer34及其受体亲本粳稻(Oryza sativa ssp.japan-ica)品种秀水11(XS11),经过连续回交和自交,并结合GUS标记基因辅助选择技术,获得了含有Pea-Fer基因的Fer34-XS11。该纯系与原受体亲本秀水11构成一对近等基因系。以该对近等基因系为材料,研究外源铁蛋白基因(Pea-Fer)对稻米主要品质性状的影响。结果发现,在稻米外观和蒸煮食用品质方面,转基因品系的外型、垩白、透明度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量等性状与对照基本相同;在稻米主要营养品质方面,转基因品系除稻米籽粒中铁含量比对照有显著增加以外,其余检测的矿质元素、蛋白质、氨基酸含量等都无显著性差异;在稻米胚乳淀粉及其结构方面,转基因品系的淀粉黏滞性(RVA谱)、米饭质地及其电镜下淀粉粒结构和排列等,均与对照相仿。可见,外源豌豆铁蛋白基因(Pea-Fer)的转入,主要提高了转基因品系稻米籽粒中的铁含量,但并未影响稻米的主要品质性状。     

转GmDREB3基因抗旱小麦与亲本小麦的营养成分比较与分析

目的:比较和分析转GmDREB3基因小麦和亲本小麦的营养成分。方法:对转GmDREB3基因抗旱小麦与其亲本小麦的营养成分:水分、灰分、蛋白质、脂肪、膳食纤维、氨基酸、维生素、矿物质、脂肪酸等进行检测和分析。结果:转基因小麦的个别营养成分如总膳食纤维、泛酸、叶酸、维生素B12含量高于亲本小麦,其余营养成分含量与亲本小麦相比没有明显差别,大多数营养成分的检测结果在OECD推荐的参考范围内。结论:转GmDREB3基因小麦和亲本小麦在营养成分上具有实质等同性。     

转基因水稻与亲本糙米中主要化学成分的分析评价

为了考察转基因水稻安全性问题,在相同的种植、采样、样品前处理等前提下,以2009年及2010年收获的转基因水稻（YG-1、YG-2）与亲本糙米为材料,测定及分析样品中的主要营养成分（灰分、蛋白质、氨基酸、脂肪及淀粉）、微量元素和抗营养因子等。结果表明：除转基因水稻和亲本糙米中的Fe、Mn、Cu含量存在差异外,转基因水稻和亲本糙米中主要营养成分、其他微量元素及抗营养因子均无显著性差异。说明在水稻转基因过程中并未显著改变原亲本的主要营养品质,具有实质等同性。     

抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318的营养成分和抗营养成分的比较研究

目的：分析比较3个不同产地抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318的营养成分和抗营养成分。方法：对3个产地抗虫耐除草剂玉米DBN9936×DBN9501和亲本玉米DBN318的营养成分(水分、灰分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、能量、脂肪酸、矿物质、维生素、氨基酸)和抗营养成分(植酸、棉子糖)进行检测和分析。结果：2018北京产转基因玉米泛酸、锌、硒、硬酯酸含量高于亲本玉米；2017北京产转基因玉米磷、钙、铜、铁、锰、锌、硒含量高于亲本玉米，棕榈油酸含量低于亲本玉米；2018三亚产转基因玉米泛酸、铁含量高于亲本玉米，珠光脂酸、精氨酸含量低于亲本玉米。但上述各营养素含量差异为个别产地、个别营养成分转基因玉米与亲本玉米营养成分的差异，3个产地营养素含量差异无一致性规律。另外，上述营养素含量基本在OECD或ILSI给出的参考范围内，因此认为上述差异属于自然波动。其余各营养成分转基因玉米和亲本玉米相比均无显著性差异。抗营养成分检测结果显示，2017北京产转基因玉米的植酸含量高于亲本玉米，2017北京产和2018三亚产转基因玉米的棉子糖含量低于亲本玉米，但3个产地...     

转Bt基因水稻种子中Bt蛋白含量测定方法的研究

采用ELISA技术检测转Bt基因水稻中Bt蛋白的含量,判断水稻样品中是否含有转基因成分。利用研磨、酶标、孵育等技术对样品进行前处理。采用阳性质控物浓度等倍稀释方法,建立标准曲线,相关系数为0.997 4。用一系列不同转基因含量的标准基体材料,分析方法的最低检测限,灵敏度达0.1%。通过对我国进入生产性试验的转Bt基因水稻品系TT51-1和科丰6号的测试,表明该方法与普通PCR方法真实性和灵敏度一致,可以广泛应用于转Bt基因水稻及其粗加工产品的转基因成分检测。为转基因生物安全监管和安全性评价提供技术支撑。     

转基因抗虫水稻矮秆突变体与其亲本子粒品质的比较分析

对转cry1Ab基因抗虫水稻矮秆突变体与原亲本秀水11的稻米理化特性和关键营养成分进行了比较，发现在最高粘度，热浆粘度和冷胶粘度等RVA谱特征值上两者有显著差异，而在外观与碾磨品质性状、表观直链淀粉含量、胶稠度和淀粉粘滞特性的崩解值、消减值等淀粉食用品质方面基本相同，在粗蛋白、粗脂肪、灰分、矿物质和氨基酸等关键营养成分上也不存在显著差异，在蒸煮后的矮秆突变体米粒中未检测到cry1Ab杀虫蛋白。本研究表明该矮秆突变体的子粒品质性状未发生明显变化，是可以安全利用的新种质。     

耐除草剂转基因大豆ZH10-6和亲本大豆中黄10的营养成分比较

目的:比较北京、石家庄、三亚三个产地的耐除草剂转基因大豆ZH10-6和亲本大豆中黄10的营养成分。方法:对三产地耐除草剂转基因大豆ZH10-6和亲本大豆中黄10的营养成分:水分、灰分、蛋白质、脂肪、膳食纤维、氨基酸、维生素、矿物质、脂肪酸等进行检测和分析。结果:三产地转基因大豆的钙、钾、叶酸含量高于亲本大豆,但均在ILSI推荐的参考范围内;个别产地、个别营养成分转基因大豆与亲本大豆营养成分存在差异,但属于自然变异;其余各营养成分转基因大豆和亲本大豆之间均无显著性差异。结论:耐除草剂转基因大豆ZH10-6和亲本大豆中黄10在营养成分上具有实质等同性。     

外源蛋白基因对棉籽营养成分影响的研究

本研究通过对转Bt毒蛋白棉花的各种营养成分、矿物质含量、氨基酸含量以及抗营养因予成分的检测与分析，评价Bt等外源基因对棉籽营养成分的影响，为转基因产品的安全评价提供依据。通过检测证明，转基因棉籽和非转基因棉籽在营养学方面具有实质等同性。     

基于PTN系统分析转基因稻米油脂的非预期变异效应

以抗草甘膦转基因(genetically modified,GM)水稻株系T13和T22及各自的PTN(parent controltransgenic plant-nontransgenic control)系统对照样本为材料,分析GM稻米油脂含量和脂肪酸组分的实质等同性并追溯其非预期变异效应的技术来源。结果表明:(1)两个GM水稻株系T13和T22的油脂含量与各自亲本差异显著,T13的油脂含量比亲本P1降低了21. 79%,T22的油脂含量比亲本P2增加了20. 87%,但最大变异幅度小于P1和P2品种间差异,说明GM水稻种子油脂含量变异在安全范围之内。(2) GM水稻株系与其对照样本的脂肪酸组成相同,只是部分脂肪酸相对含量发生了显著变异。根据双倍单边检验(two one-sided tests,TOST)程序,12种脂肪酸组分中,相对含量与亲本不等同的T13株系只有亚麻酸1种,T22株系则有8种,可见稻米脂肪酸组分含量变异在不同GM品系间差异较大,GM作物的安全性评估应遵循个案分析原则。(3) GM株系T22稻米的花生酸、鳕油酸和芥酸相对含量变异幅度较大,而且变异效应的技术来源包括转基因过程和转基因插入突变效应,需要进一步安全性评估。其中T22稻米中相对含量增加的花生酸和鳕油酸属于非限量营养脂肪酸,而具有安全隐患的限量脂肪酸芥酸在T22稻米中的相对含量比P2降低了23. 69%,而且含量远低于有关限量标准。     

COMPARATIVE STUDIES ON MAJOR NUTRITIONAL COMPONENTS AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF THE TRANSGENIC RICE WITH A SYNTHETIC Cry1Ab GENE FROM BACILLUS THURINGIENSIS

Book reviewed in this article:
The major nutritional components and physicochemical properties in the transgenic rice containing a synthetic Cry 1 Ab gene from Bacillus thuringiensis were comparatively studied together with the wild type and the recurrent parent. There were almost no differences in major nutritional components, i.e. crude protein, crude lipid, free amino acids, total ash, and mineral elements, both between the primary transgenic rice 'KMD' and the wild type 'Xiushui 11', the recurrent parent 'Jiazao 935' and new transgenic line 'Huachi B6', which was bred using 'KMD' as the insect-resistant donor. No significant changes in apparent amylose content (AAC), alkali spreading value (ASV), and gel consistency (GC) were observed between the transgenic lines and the parents. The major parameters of starch viscosity profile in the transgenic rice, i.e. peak viscosity (PKV), hot paste viscosity (HPV), cool paste viscosity (CPV), breakdown viscosity (BDV), setback viscosity (SBV), and peak time (pTime), were the same as the parents, respectively. Cry1Ab protein was only detected in the transgenic rice, however, the amounts of Cry1Ab protein were undetectable in the cooked transgenic rice. The results above indicate that the transgenic rice is substantially equivalent to the conventional rice in terms of the major nutritional components and physicochemical properties.     

Effects of an exogenous xylanase gene expression on the growth of transgenic rice and the expression level of endogenous xylanase inhibitor gene RIXI

BACKGROUND: Xylanases have attracted considerable interest in recent years owing to their various applications in industry and agriculture. The use of transgenic plants to produce xylanases is a less expensive alternative to biotechnological programmes. The aim of this study was to elucidate whether introducing a foreign xylanase gene ATX into rice had any adverse effect on plant growth and development. RESULTS: A recombinant xylanase gene ATX was introduced into rice variety Zhonghua 11 through Agrobacterium‐mediated transformation. The T₂ generation of transgenic rice was compared with the control (non‐transgenic plants). Exogenous xylanase gene ATX was expressed in rice, and all examined transgenic lines exhibited xylanase activity. The transgenic lines (T₂, ‘X1‐3’ and ‘X2‐5’) appeared to grow and develop normally. There were no differences in net photosynthetic rate between transgenic rice lines (‘X1‐3’ and ‘X2‐5’) and wild type (WT) rice plants at the heading/flowering stage. Xylanases are key enzymes in the degradation of plant cell walls. Cell wall composition analysis showed that that there were no changes in cell wall polysaccharides in the root apex but some alterations in leaves in transgenic rice plants. The results also showed that the expression of exogenous xylanase gene ATX in rice would increase the expression of endogenous xylanase inhibitor gene RIXI, which could play a role in plant defence. Thus the stress resistance of transgenic rice plants might be improved. CONCLUSION: Exogenous xylanase gene ATX could be successfully expressed in rice, and the exogenous protein had no apparent harmful effects on growth and development in transgenic rice plants. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry     

转基因WRI1稻米的脂肪酸基因表达效果

目的分析比较5种WRI1转基因稻米粗脂肪表达效果。方法将椰子中的调节脂肪酸合成基因—WRI1基因导入粳稻品种中花11中,获得再生植株ZZWR1、ZZWR2、ZZWR3、ZZWR4和ZZWR5,用索氏提取法提取转基因稻米及其对照稻米中的脂肪,再将粗脂肪进行脂肪酸甲酯化,并用气相色谱法-质谱联用法(GC-MS)对其进行定性定量测定。结果与对照组的粗脂肪含量2.59%相比,ZZWR1、ZZWR2、ZZWR4的粗脂肪含量范围为2.62%~2.77%,其中ZZWR4的粗脂肪含量最高(2.77%),RSD=0.96%,与对照组相比差异有统计学意义(P0.01)。GC-MS测定棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯和油酸甲酯含量,其中油酸甲酯的含量最高。结论椰子中的WRI1基因的导入可提高稻米脂肪含量,但不同WRI1基因的插入位点可能会影响原有脂肪酸的表达,ZZWR4植株插入基因位点比较得当,具有良好的基因表达效果。     

RNAi干扰油菜△^12-脂肪酸脱饱和酶基因的表达效果

为进一步研究RNM介导的△^12-脂肪酸脱饱和酶（FAD2）干扰基因对油菜内源以砚基因表达的影响,以油菜肌动蛋白（β-Actin）基因为内参照基因,提取转基因油菜幼嫩种子总RNA,通过半定量RT-PCR检测内源FAD2基因的相对表达量。结果表明,T1,T3代转基因种子中FAD2基因的相对表达量与对照相比明显降低。对T3代种子的油酸含量的分析表明,转基因油菜种子中油酸的含量比野生型增加了13．90到32．20个百分点,直接说明RNAi干扰体下调了FAD2基因的表达。因此,种子内源表达的FAD2基因被RNAi干扰体有效沉默,并且产生了能够稳定遗传两代的表型变化。     

转基因水稻Bt63的外源基因相对含量分析

为分析转基因Bt63稻米外源基因含量,利用新型、灵敏和高通量的实时荧光定量PCR技术,以RBE-4作为转基因水稻的内源参照基因,通过梯度稀释法,分别获得了Bt 63和RBE-4基因的Ct值与起始模板相关性的标准曲线,相关系数分别为0.996 6和0.995 4。通过转基因水稻外源基因(Bt63)和内标基因(RBE-4)起始模板数的比较,测定了外源基因在转基因水稻中的相对含量,这项研究将为建立转基因水稻抗虫能力评价体系和转基因稻谷的流通和监管提供技术支撑。     

RNAi沉默淀粉分支酶sbe3基因对水稻直链淀粉的影响

本研究利用RNAi技术,通过RT-PCR方法克隆出水稻淀粉分支酶sbe3基因片断,经两步组装法将sbe3基因片断分别正向、反向组装入pRNAi-ubi,成功构建sbe3基因RNAi转化载体pRNAi-ubi/sbe3。在农杆菌介导下,对粳稻中花11未成熟胚诱导的愈伤组织进行转化,通过PCR、Southern杂交鉴定获得一批转基因植株。半定量RT-PCR鉴定出转化苗T1代种子中sbe3基因表达被明显抑制,但只引起转基因水稻胚乳中直链淀粉含量少量的提高,说明采用RNAi仅沉默sbe3基因对水稻胚乳直链淀粉含量没有显著影响。     

挤压稳定化对不同贮藏时间米糠制备米糠毛油品质的影响

以不同贮藏时间的米糠为原料,研究米糠挤压稳定化处理对米糠毛油品质的影响。结果表明:相比米糠未稳定化制备的米糠毛油,米糠挤压稳定化处理增加米糠毛油的酸值和过氧化值;随着米糠贮藏时间的延长,米糠挤压稳定化处理与未稳定化处理制备米糠毛油酸值和过氧化值相差幅度增加;米糠挤压稳定化处理对米糠毛油的脂肪酸组成影响较小,仅亚麻酸含量显著下降,米糠挤压稳定化处理对米糠毛油碘值和皂化值没有显著影响;米糠挤压稳定化处理显著降低米糠毛油磷脂、水分及挥发物含量,随着米糠贮藏时间的延长,米糠挤压稳定化处理与未稳定化处理制备米糠毛油磷脂含量相差幅度增大;此外,米糠挤压稳定化处理可显著提高米糠毛油谷维素含量。     

野生大豆回交导入系蛋白质含量性状的QTL分析

以野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与黑龙江省主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的回交导入系（1 204株）为研究材料,利用WinQTL2.5的复合区间作图法（CIM）在9个连锁群定位了16个与蛋白质含量相关的QTL（14个正效应,2个负效应）;导入系群体经过严格的蛋白质含量筛选鉴定,得到10个蛋白质含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行。利用这10个高蛋白含量株行（选择群体）结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于10个连锁群上的17个与大豆蛋白质含量相关的标记位点,对蛋白质含量表现为正效应。两种方法共同检测到7个QTL。这些材料和位点将为高蛋白含量相关基因克隆及分子辅助育种提供重要的材料基础和标记信息。     

转TaDREB3基因大豆的品质等同性分析

将抗逆基因TaDREB3转入大豆品种东农50,得到3个稳定遗传的株系,并将T4株系种子播于大田中。对3个转TaDREB3基因株系及非转基因对照株系的种子分别进行蛋白质、油份、脂肪酸、异黄酮等品质性状的等同性分析,研究转化外源基因TaDREB3后大豆原有品质性状是否有改变。结果表明：3个转基因株系和对照植株相比,蛋白质含量、油分含量和脂肪酸含量均差异不显著;转基因株系1的大豆黄素虽然和对照差异显著,但是异黄酮总含量和对照没有显著性差异。说明TaDREB3基因的导入并没有改变大豆的品质性状。     

转基因稻米加工食品的PCR检测技术研究

本文对转基因稻米及其加工食品进行了针对标记基因bar、CaMV35S启动子和Nos终止子DNA序列的PCR检测.结果表明,改良SDS法适于提取转基因稻米以及经过蒸煮、微波膨化加工后稻米食品中的DNA并能够满足PCR检测的需要.食品加工使稻米基因组DNA降解为较小的片段,但不影响PCR检测效果,PCR技术能够检测稻米加工食品中的转基因成分.