利用蛋白质SDS-PAGE电泳方法检测转基因大豆的初步研究

金红，孙琪，张斌，胡丽丽

（1.天津农学院农学系，天津300384；2.天津市食品研究所，天津301609）

利用蛋白质SDS-PAGE电泳方法检测转基因大豆的初步研究

金红1，孙琪1，张斌2，胡丽丽1

（1.天津农学院农学系，天津300384；2.天津市食品研究所，天津301609）

为建立利用蛋白质检测转基因大豆的较稳定的新方法，采用SDS-PAGE蛋白质电泳方法对转基因大豆和非转基因大豆进行检测，初步研究发现转基因大豆中大约45 ku蛋白带的表达量明显强于非转基因大豆中相对应的蛋白带，通过固定转基因大豆的上样量，逐渐增加非转基因大豆的上样量进一步验证了结果。以国内不同品种的非转基因大豆进行SDS-PAGE蛋白电泳检测，初步排除了结果偶然性的产生。

SDS-PAGE；转基因大豆；非转基因大豆

Abstract：In order to establish a new stable method of detecting genetically modified soybeans,genetically modified soybeans and non-genetically modified soybeans were tested by SDS-PAGE electrophoresis.It was found that the amount of the soybean protein with about 45 ku in genetically modified soybeans was more than that of non-genetically modified soybeans.The result was verified further by fixing the sampling volume of genetically modified soybeans and gradually increasing the sample volumes of non-genetically modified soybeans.And different species of non-genetically modified soybeans from the domestic were selected as control in order to exclude the accidence of the results.

Key words：SDS-PAGE；Genetically modified soybeans；Non-genetically modified soybeans

目前，转基因植物的检测主要以建立在DNA水平上的 PCR（polymerase chain reaction）方法为主[1]，但由于PCR组成体系复杂，参数较多，结果常常不稳定，易产生假阳性或假阴性现象。建立在蛋白质水平的酶联免疫技术也曾在转基因产品的检测上起着一定作用，但需要有该蛋白质的抗体，使用上存在局限[2]。本研究从蛋白质是天然植物成分，利用SDS-PAGE方法，体系中外来影响因素少，检测结果较稳定，重复性好的特点出发，目的在于找到能区别转基因大豆和非转基因大豆的蛋白质表达条带，建立利用蛋白质检测转基因大豆的较稳定的新方法。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

1.1.1 材料

转基因大豆为天津农学院生物技术室保存，品系为美国转基因大豆GST40-3-2。非转基因大豆也为本室保存，品种分别为来自黑龙江大豆、W28544东北大豆、安盟大豆、长岭大豆、得书大豆等。

1.1.2 药品

标准分子量蛋白质：AR，鼎国生物技术公司；丙烯酰胺（Acrylamide），甲叉双丙烯酰胺（Bis-Acrylamide）：AR，Sigma公司。

1.1.3 仪器

台式高速冷冻离心机（5147 R）：德国Eppendorf公司；小型电泳槽（Mini-PROTEAN3）及电泳仪（PowerpacHV）：美国Bio-rad公司。

1.2 方法

1.2.1 电泳方法

本研究采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳方法[3]，分离胶的浓度为12.5%。

1.2.2 蛋白质样品的制备

分别称取转基因大豆与非转基因大豆各0.1 g，置于研钵中，分别加入1 mL的无菌水充分研磨。然后将其分别倒入1.5 mL的离心管中，8000 r/min、4℃离心15 min，将上清液全部取出，加0.5 mL无菌水稀释，混匀。各取上述稀释好的样品0.06 mL分别加入等体积的上样缓冲液，充分混匀，于100℃水浴锅中煮3 min~5 min，然后取出冷却至室温待用。

1.2.3 上样和电泳

用带平嘴针头的0.01 mL的加样器将同样浓度的蛋白质样品按不同体积加入到各上样孔中，对照孔应加入蛋白质分子量标准物。电泳电压最初应控制在59V，当样品开始进入分离胶后，电压加大至90 V，然后维持电压不变，电泳时间约为3 h。考玛斯亮蓝R-250染色约50 min后退色过夜。用数码照相机拍照记录结果。

2 结果与分析

2.1 转基因大豆与非转基因大豆的SDS-PAGE电泳检测

转基因大豆与非转基因大豆上样量分别使用5、10、15 μL，标准分子量蛋白质为对照进行SDS-PAGE电泳，检测结果如图1。

由图1可以看出，与非转基因大豆品种B、D、F相比，转基因大豆A、C、E在箭头所指处均有一条带的表达量明显比非转基因的强，经标准分子量蛋白质蛋白带对比得知，这条带的分子量大约为45 ku。考虑到非转基因大豆的其他条带也较转基因大豆弱，所以接下来对研究进行调整。即固定转基因大豆的上样量（10 μL），逐渐增加非转基因大豆的上样量，以使转基因与非转基因两者在其他条带上的亮度一致，再看看有区别的45 ku的这个条带是否仍然有区别，电泳检测结果如图2。由图2可以看出，当转基因大豆的上样量一定时，增加非转基因大豆的上样量，仍然可以明显地观察到转基因大豆中箭头所指处有一条分子量约为45 ku的蛋白带的表达量比非转基因大豆的强，这进一步验证了图1所得出的结果。

2.2 不同品种非转基因大豆蛋白质的电泳检测

因为很难获得GTS40-3-2原初品种，研究采用的非转基因大豆是国内品种，为排除结果的偶然性，用更多非转基因品种做对照，其结果见图3。

由图3可看出，上述6种非转基因品种的各蛋白质电泳条带的表达量没有明显的差异。

3 讨论

3.1 SDS-PAGE蛋白的电泳检测与PCR检测方法的比较

表1将SDS-PAGE蛋白质电泳检测与PCR检测方法的特点进行了比较。从比较中可以看出利用SDSPAGE蛋白质电泳检测非加工转基因产品具有稳定性好的特点[4]。

表1 SDS-PAGE蛋白电泳检测与PCR检测的比较Table 1 The comparison of SDS-PAGE and PCR

3.2 转基因产品检测方法的发展趋势

本研究中SDS-PAGE蛋白电泳方法是一种新的检测趋势，为转基因产品的检测提供了一个平台，由于与转基因大豆品种对应的非转基因大豆品种无法引进，所以本研究只能搜集国内品种进行初步研究。以后的研究中，可以增加样品和次数来进一步验证。虽然，目前转基因产品的检测方法很多，但转基因植物及产品的研究与产业化在带来巨大经济效益的同时，存在难以预测的安全问题对人们的生活引起了不容忽视的影响，所以，必须对转基因作物种子实行严格的检测、监测及监控，因此，有必要在现有基础上探究更多更有效、更方便的检测方法以便可以进行更加全面安全的检测。另外，为了确保检测结论的科学性和权威性以及为转基因植物的标识管理提供更有力的证据，建议在以后的检测中可以多种技术并用[5]。

4 结论

本研究着重探究SDS-PAGE蛋白电泳方法，从一个新的角度考虑，发现了转基因大豆中有一条分子量约为45 ku的蛋白带的表达量明显比非转基因大豆强，这样，在蛋白质的检测中，可以从表达量的大小来区分转基因大豆与非转基因大豆。另外，在以后的研究中，应该进一步探索其差异量的大小，将该蛋白质条带回收出来，考察其来源，让SDS-PAGE蛋白质电泳方法迈上一个更高的台阶。

[1]杨洋，吴春兰.国内外转基因食品现状及其安全管理[J].食品工业科技,2004(4):118-121

[2]雷勃鈞,单红,吕晓波,等.PCR-ELISA法对大豆品种的转基因定性检测研究[J].大豆科学,2004,23(4):55-58

[3]张云贵,刘祥云,李天俊,等.生物化学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2007:74-77

[4]武泰存,王景安.用PCR和SDS-PAGE两种方法对转基因大豆的检测[J].生命科学研究,2005,9(1):011-014

[5]杨少辉,张丽娟,马峙英,等.转基因作物商品化生产进程中面临的问题和展望[J].河北农业大学学报,2002,增刊(1)：4

The Preliminary Study on Detecting Transgenic Soybeans by Protein SDS-PAGE Method

JIN Hong1,SUN Qi1,ZHANG Bin2,HU Li-li1
（1.Dept.of Agronomy of Tianjin Agricultural College，Tianjin 300384，China；2.Food Institute of Tianjin，Tianjin 301609，China）

2009-03-04

天津农学院大学生创新基金项目（2008-C-01）

金红(1967—)，女（汉），研究员，硕士，主要从事生物化学教学与生物技术研究。