基于代謝組學轉基因水稻差異性分析.pdf

1、隨著轉基因作物商業(yè)化生產(chǎn)以來，種植面積不斷擴大，關于轉基因食品的生物安全問題，受到國內(nèi)外的廣泛關注。水稻是我國的主糧之一，同時也是研究較多的模式植物，起著非常重要的作用。本文以轉基因抗蟲水稻為研究對象，對其進行了兩方面的研究:
　　1.對轉基因抗蟲水稻進行分子特征鑒定的研究
　　(1)轉基因抗蟲水稻插入元件篩選。利用常規(guī)PCR技術，對15個插入元件進行驗證和篩選，確定插入序列有P-Ubi、Cry1Ab、T-35S、T-nos

2、等4個元件。
　　(2)序列拼接和插入片段全長的獲得。根據(jù)獲得的3'端和5'端外源插入片段與水稻基因組的連接區(qū)，對插入片段的旁側序列進行測定。對PCR擴增產(chǎn)物進行回收測序和序列比對，確定了插入片段的全序列，并證明其位于水稻第5號染色體上18343369處。
　　(3)轉基因抗蟲水稻中外源插入序列拷貝數(shù)的測定。利用Southern blotting和微滴數(shù)字PCR兩種方法對轉基因抗蟲水稻外源插入序列的拷貝數(shù)進行測定。South

3、ern雜交結果顯示為單一條帶，微滴數(shù)字PCR結果顯示拷貝數(shù)平均值為0.97，兩種方法均證明外源插入基因的拷貝數(shù)為單拷貝。
　　2.轉基因抗蟲水稻代謝組學的研究
　　基于超高效液相色譜-四級桿/飛行時間質譜技術，應用代謝組學策略，對轉基因抗蟲水稻與其受體在代謝組學水平上做差異性比較。主要做了以下兩項工作:
　　(1)轉基因抗蟲水稻代謝組學方法的建立。通過試驗確定了樣本提取溶劑的種類和濃度。優(yōu)化了數(shù)據(jù)采集過程的色譜和質譜方

4、法，確定了在數(shù)據(jù)分析方面的各項參數(shù)和色譜圖解析方法，建立了一套代謝組學水平上的液相色譜-質譜聯(lián)用轉基因水稻研究法。
　　(2)轉基因抗蟲水稻代謝差異性分析。試驗主要研究了在水稻的幼苗期和分蘗期，相同生長條件下的轉基因抗蟲水稻與其受體組別差異。采用主成分分析和正交偏最小二乘法-判別法對試驗數(shù)據(jù)進行解析，結果顯示正交偏最小二乘法分析模式比主成分分析模式的分組效果好，能夠將兩組樣本完全區(qū)分開來。運用正交偏最小二乘法分析模式鑒定到了差異代

5、謝物及其在兩組樣本含量上的差別;研究了轉基因抗蟲水稻與其受體的組別差異以及在代謝物含量上的差別;確定了轉基因抗蟲水稻與其親受體標志物。
　　本試驗揭示了在水稻幼苗期和分蘗期兩個生長時期，轉基因抗蟲水稻與其受體在代謝產(chǎn)物上的變化，確定了超高效液相色譜柱的型號，流動相的梯度洗脫程序，在正負兩種離子模式下的質譜條件參數(shù)和水稻樣本提取溶劑濃度的選擇，建立了基于UPLC-Q/TOF-MS的轉基因抗蟲水稻代謝指紋譜的研究方法。在此方法的基礎上