本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、棉花、大豆等作物的谷物散糧及其粗加工產(chǎn)品中的蛋白BT-Cry1Ab/Ac的快速檢測方法,屬于轉(zhuǎn)基因檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著各種各樣的轉(zhuǎn)基因食品大量涌入市場,轉(zhuǎn)基因食品的安全性日益?zhèn)涫荜P(guān)注,世界各國對轉(zhuǎn)基因食品的安全性存在較大的爭議。歐盟,日本等地區(qū)已制定相關(guān)法規(guī)對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行嚴(yán)格的管理。因此,快速檢測轉(zhuǎn)基因作物/植物中轉(zhuǎn)基因蛋白的方法具有重要的意義。
蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis,簡稱Bt)是一種革蘭氏陽性菌,廣泛存在于土壤、塵埃、水域、沙漠、植物、昆蟲尸體中。二十世紀(jì)50年代,人們發(fā)現(xiàn)Bt菌的殺蟲活性與其伴胞晶體有關(guān),并證實(shí)這種伴胞晶體由蛋白質(zhì)組成(包括Cry1Ab,Cry1C等),通常被稱作殺蟲晶體蛋白(insecticidal crystal protein,ICP)。這種蛋白亦成為如今抗蟲轉(zhuǎn)基因作物中最為常用的抗蟲蛋白質(zhì)之一。
目前常用的Bt殺蟲晶體蛋白檢測方法包括基于DNA的PCR檢測方法及基于蛋白質(zhì)的酶聯(lián)免疫吸附法。PCR法能夠從作物種子開始到作物成熟整個過程中對轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行精確檢測,不受樣品的處理方法的影響,但易出現(xiàn)假陽性和假陰性等問題,且因經(jīng)高度處理過的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品及其衍生物,如植物油、糖或者淀粉等中不含任何DNA成分,因此PCR方法無法實(shí)現(xiàn)對此類轉(zhuǎn)基因食品的檢測。酶聯(lián)免疫吸附法可對樣本進(jìn)行批量處理,但其耗時較長,需要專業(yè)技術(shù)人員,且需特殊的儀器,因此該種檢測方法不利于在無相關(guān)專業(yè)技術(shù)用戶市場的推廣和使用。本發(fā)明采用膠體碳免疫層析技術(shù),可實(shí)現(xiàn)快速檢測,肉眼即可進(jìn)行判斷,無需專業(yè)技術(shù)人員的便于推廣的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述情況,本發(fā)明提供一種快速檢測轉(zhuǎn)基因植物中轉(zhuǎn)基因蛋白 Bt-Cry1Ab/Ac的方法,采用膠體碳免疫層析技術(shù),可實(shí)現(xiàn)快速檢測,肉眼即可進(jìn)行判斷,無需專業(yè)技術(shù)人員的便于推廣的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種快速檢測轉(zhuǎn)基因植物中轉(zhuǎn)基因蛋白Bt-Cry1Ab/Ac的方法,包括以下步驟:
步驟一,膠體碳的制備;
步驟二,適合PH值條件下膠體碳標(biāo)記抗體的制備;
步驟三,抗體包被至反應(yīng)膜作為T線及二抗包被至反應(yīng)膜的C線;
步驟四,膠體碳試紙條的制備;
步驟五,從待檢植物中提取蛋白,制備蛋白提取液;
步驟六,將檢測試紙條插入蛋白提取液中反應(yīng);
步驟七,適當(dāng)反應(yīng)時間后,進(jìn)行肉眼判斷結(jié)果。
優(yōu)選的,步驟二中所述抗體為鼠抗Bt-Cry1Ab/1Ac單克隆抗體;優(yōu)選的,步驟二中PH值為8~10,最優(yōu)選的PH值為9.0。
優(yōu)選的,步驟三中所述抗體亦為鼠抗Bt-Cry1Ab/1Ac單克隆抗體。
優(yōu)選的,步驟三中抗體包被量為100ug/1ml碳。
優(yōu)選的,步驟三中所述二抗為羊抗鼠IgG抗體。
優(yōu)選的,步驟六中所述反應(yīng)溫度為10℃~30℃,更優(yōu)選15℃-25℃。
優(yōu)選的,步驟七中所述反應(yīng)時間為3-15分鐘,更優(yōu)選5-10分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用膠體碳免疫層析技術(shù),可實(shí)現(xiàn)快速檢測,肉眼即可進(jìn)行判斷,無需專業(yè)技術(shù)人員的便于推廣的目的。采用膠體碳檢測試紙條,制備出表面帶有游離氨基基團(tuán)的膠體碳納米顆粒,膠體碳相對膠體金具備一系列優(yōu)越性:膠體碳較膠體金更易制備,更易實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)且批間差?。荒z體碳黑白信噪比更高,而膠體金紅白對照不易辨別且易受全血檢測的影響;檢測動力學(xué)范圍更廣,大大降低了膠體金易出現(xiàn)的HOOK效應(yīng)的可能性;較膠體金更穩(wěn)定,可于室溫下保存更久;固態(tài)碳對環(huán)境友好,避免了膠體金技術(shù)出現(xiàn)的環(huán)境重金屬污染的情況??焖贆z測轉(zhuǎn)基因植物中轉(zhuǎn)基因蛋白采用雙抗體夾心免疫層析的原理,樣本中的抗原在側(cè)向移動的過程中與膠體碳標(biāo)記的特異性抗體結(jié)合,形成抗原-抗體復(fù)合物,繼續(xù)向前方流動和NC膜檢測線 上特異性抗體結(jié)合形成雙抗體夾心復(fù)合物進(jìn)而形成肉眼可見的條帶而進(jìn)行結(jié)果的判定。
附圖說明
圖1為膠體碳試紙條的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明與美國一龍同類產(chǎn)品性能比較圖。
圖3中本發(fā)明與北京奧創(chuàng)生物同類產(chǎn)品性能比較圖。
在圖中:1-PVC底板,2-樣品墊,3-硝酸纖維素膜,4-C線,5-T線,6-吸水濾紙,7-膠體碳墊,8-加樣區(qū)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參見圖1~圖3,一種快速檢測轉(zhuǎn)基因植物中轉(zhuǎn)基因蛋白Bt-Cry1Ab/Ac的方法,包括以下步驟:
步驟一,膠體碳的制備;
步驟二,適合PH值條件下膠體碳標(biāo)記抗體的制備;
步驟三,抗體包被至反應(yīng)膜作為T線及二抗包被至反應(yīng)膜的C線;
步驟四,膠體碳試紙條的制備;
步驟五,從待檢植物中提取蛋白,制備蛋白提取液;
步驟六,將檢測試紙條插入蛋白提取液中反應(yīng);
步驟七,適當(dāng)反應(yīng)時間后,進(jìn)行肉眼判斷結(jié)果。
優(yōu)選的,步驟二中所述抗體為鼠抗Bt-Cry1Ab/1Ac單克隆抗體;優(yōu)選的,步驟二中PH值為8~10,最優(yōu)選的PH值為9.0。
優(yōu)選的,步驟三中所述抗體亦為鼠抗Bt-Cry1Ab/1Ac單克隆抗體。
優(yōu)選的,步驟三中抗體包被量為100ug/1ml碳。
優(yōu)選的,步驟三中所述二抗為羊抗鼠IgG抗體。
優(yōu)選的,步驟六中所述反應(yīng)溫度為10℃~30℃,更優(yōu)選15℃-25℃。
優(yōu)選的,步驟七中所述反應(yīng)時間為3-15分鐘,更優(yōu)選5-10分鐘。
作為優(yōu)選實(shí)施例,步驟一膠體碳的制備方法具體為:
1、向100g碳粉中加入超純水,定容至500ml,攪拌溶解30分鐘后離心(12000g,30分鐘),收集上清于干凈的燒杯中;
向步驟1的溶液中加入0.5g十六烷基三乙基溴化銨(CTAB),并定容至500ml,即溶液中碳粉的終濃度(質(zhì)量體積比)為20%,CTAB的終濃度(質(zhì)量體積比)為0.1%;
2、將步驟2所得溶液進(jìn)行超聲破碎:超聲變幅桿Φ6,輸出功率60%,超聲開時3秒,關(guān)時3秒,總時長5分鐘(寧波新芝超聲波細(xì)胞粉碎機(jī),Scientz-IID),使之成為懸浮狀的膠體碳納米顆粒溶液;電鏡下觀察,顆粒直徑覆蓋范圍由數(shù)十納米至數(shù)百納米不等;
3、、向步驟3所得溶液中加入100ml的無水乙醇,充分?jǐn)噭蚝?,加?0ml硅烷化試劑(購于Thermo公司,貨號48927),攪拌速度200轉(zhuǎn)/分鐘,通入氮?dú)馇闆r下,55℃反應(yīng)8小時;待反應(yīng)結(jié)束后,用無水乙醇清洗3~5次,然后再用0.02M PBS(PH7.4)緩沖液洗滌3~5次,至此,制備完成表面帶有游離氨基基團(tuán)的膠體碳納米顆粒。
作為優(yōu)選實(shí)施例,步驟二適合PH值條件下膠體碳標(biāo)記抗體的制備具體方法為:
1、膠體碳最適PH值確定
向一系列不同PH值梯度的硼酸鹽緩沖液中先后加入0.1%納米碳懸液及0.1%TritonX-100。超聲處理(300W,超聲6秒停4秒,工作80個循環(huán))上述混合液后,200rpm離心10分鐘,收集上清并靜置24小時后,觀察無沉淀者即為最適PH值。本發(fā)明中,PH9時,膠體碳最為穩(wěn)定,無沉淀,因此PH 9作為標(biāo)記抗體最適PH值。
2、單克隆抗體的膠體碳標(biāo)記
向800ul 0.02M硼酸緩沖液(PH9.0,下同)中加入100ul抗Bt-Cry1Ab/Ac單克隆抗體M03(購買于華葵金配公司,1mg/ml),渦旋振蕩混勻。向上述混合液中加入20ul 1.5%(質(zhì)量體積比)EDC溶液,于室溫條件下旋轉(zhuǎn)震蕩20分鐘;向上述混合液中加入200ul實(shí)施例所制備膠體碳納米顆粒,于恒溫?fù)u床中300轉(zhuǎn),25℃放置2小時;向上述混合液中加入100ul含20%BSA的硼酸緩沖液,繼續(xù)于恒溫?fù)u床中300轉(zhuǎn),25℃放置5小時;于12000g離心20分 鐘,留取沉淀,0.02M硼酸緩沖液反復(fù)重懸-離心,洗滌4次;最終,1ml 0.02M硼酸鹽緩沖液重懸沉淀并于超聲破碎儀(寧波新芝超聲波細(xì)胞粉碎機(jī),Scientz-IID)中,超聲分散輸出功率60%,超聲開時3秒,關(guān)時3秒,總時長5分鐘;至此,即得膠體碳標(biāo)記的Bt-Cry1Ab/Ac抗體,置于4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
作為優(yōu)選實(shí)施例,膠體碳試紙條的制備方法具體為:
本發(fā)明檢測試紙條采用雙抗體夾心免疫層析的原理,樣本中的抗原在側(cè)向移動的過程中與膠體碳標(biāo)記的特異性抗體結(jié)合,形成抗原-抗體復(fù)合物,繼續(xù)向前方流動和NC膜檢測線上特異性抗體結(jié)合形成雙抗體夾心復(fù)合物進(jìn)而形成肉眼可見的條帶而進(jìn)行結(jié)果的判定。具體步驟包括:
1、制備用膠體碳標(biāo)記的Bt-Cry1Ab/Ac抗體M03。
2、碳標(biāo)墊及反應(yīng)膜的制備:
按照1∶100比例稀釋膠體碳標(biāo)記的鼠抗BT-Cry1Ab/Ac單克隆抗體M03,噴涂于膠體碳墊上,干燥后備用;按照1∶8000比例稀釋單克隆抗體M02(初濃度為1mg/ml,購買于華葵金配公司)及1∶10000比例稀釋羊抗鼠IgG(初濃度為1mg/ml)后分別包被于硝酸纖維素膜的T線及C線位置,干燥后備用。
3、貼膜及切膜:
從左向右依次將樣品墊,膠體碳墊,硝酸纖維素膜,吸水濾紙依次貼附于PVC底板上且相互之間依附搭接相連。完成之后將試紙切割成寬3mm的試紙條成品。
轉(zhuǎn)基因蛋白Bt-Cry1Ab/Ac快速檢測試紙條的性能評價:
將本發(fā)明所述轉(zhuǎn)基因蛋白Bt-Cry1Ab/Ac快速檢測試紙條分別與市售美國一龍公司及北京奧創(chuàng)生物同類產(chǎn)品進(jìn)行性能比較,具體如下:
1、與美國一龍公司同類產(chǎn)品比較
分別按照產(chǎn)品說明書,對陽性樣品1%Bt63大米(水稻品系為Bt63,別稱Bt秈優(yōu)63或者TT51-1)兩批次Riogene產(chǎn)品與美國一龍同類產(chǎn)品進(jìn)行測試比較,采用娃哈哈純凈水作為陰性對照,檢測結(jié)果如圖2。左一試紙條為美國一龍同類產(chǎn)品,其余均為本發(fā)明試紙條。結(jié)果可見,本發(fā)明檢測試紙條具有更好的靈敏度。
2、與北京奧創(chuàng)生物同類產(chǎn)品比較
分別按照產(chǎn)品說明書,測試陽性KMD1大米(水稻品系為KMD1,別稱克螟稻)。其中樣品1為5%KMD1大米,樣品2為1%KMD1大米;左側(cè)為北京奧創(chuàng)生物同類產(chǎn)品,右側(cè)為本發(fā)明檢測試紙條。檢測結(jié)果可見,本發(fā)明檢測試紙條亦具有更高的靈敏度。樣品1為5%KMD1大米,樣品2為1%KMD1大米;左側(cè)為北京奧創(chuàng)生物同類產(chǎn)品,右側(cè)為本發(fā)明檢測試紙條。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。