监测转基因作物外源基因在土壤中的持留水平及其动态变化,是评估转基因作物对土壤生态系统潜在风险的重要内容.本研究以耐除草剂转基因玉米(Zea mays)'CC-2'和非转基因对照玉米'郑58'为实验材料,采用微滴式数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)技术,定量检测不同生长时期玉米根系土壤中耐除草剂基因CP4-EPSPS(Agrobacterium tumefaciens strain CP45-enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase)和玉米内参基因zSSIIb(Zea mays starch synthase isoform zSTSII-2)的拷贝数.结果显示,ddPCR对CP4-EPSPS和zSSIIb基因的定量限(limit of quantitation,LOQ)分别为(0.48±0.07)和(0.22±0.04)copies/μL;转基因玉米'CC-2'各生育期根系土壤中CP4-EPSPS的拷贝数均低于定量限,随着生长时期的推移,其阳性检出率呈下降趋势;'CC-2'根系土壤中CP4-EPSPS与zSSIIb基因拷贝数无显著差异;在玉米不同生育期,'CC-2'与'郑58'根系土壤中zSSIIb基因的阳性检出率和拷贝数的变化趋势相似,但是在拔节期'郑58'根系土壤中zSSIIb拷贝数显著高于'CC-2'(P<0.05).实验结果表明转基因玉米中的外源基因可以通过根系分泌物进入土壤环境,但浓度很低,且随生育期推移呈迅速下降趋势,说明ddPCR技术能够灵敏、精准地对土壤中存留的植物DNA进行定量分析.本研究为转基因作物外源基因在土壤中的定量检测提供新的方法和借鉴.

转基因玉米’CC-2’;微滴式数字PCR(ddPCR);CP4-EPSPS(Agrobacterium tumefaciens strain CP45-enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase);基因水平转移;土壤生态系统

董姗姗;肖泽华;章嫡妮;刘燕

生态环境部南京环境科学研究所环境保护生物安全重点实验室,南京210042;复旦大学生物多样性科学研究所,上海200438

农业生物技术学报

[1]董姗姗;肖泽华;章嫡妮;刘燕-.基于微滴式数字PCR定量检测转基因玉米'CC-2'外源基因和内参基因在土壤中的存留)[J].农业生物技术学报,2022(05):1014-1022

CP45,enolpyruvyl,zSSIIb,zSTSII

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