轉(zhuǎn)基因作物(Genetically Modified Crops,GMC),是利用基因工程將原有作物的基因加入其它生物的遺傳物質(zhì),并將不良基因移除,從而獲得品質(zhì)更好的作物。通常轉(zhuǎn)基因作物可增加作物的產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高抗旱、抗寒等特性。
以轉(zhuǎn)基因玉米為例,其作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大成果,已在世界各地普遍應(yīng)用,其出現(xiàn)與發(fā)展一般與經(jīng)濟因素有著密切的關(guān)系,例如:▲ 獲得更高的抵抗性
轉(zhuǎn)基因玉米能產(chǎn)生的某些物質(zhì),對害蟲具有毒性,因此能夠抵御寄生蟲,例如西部玉米根蟲或歐洲玉米螟。
▲ 達到較高且穩(wěn)定的作物產(chǎn)量
例如杜邦先鋒公司,將玉米本身的ARGOS1(ZAR1)基因進行過表達,發(fā)現(xiàn)可提高玉米生長量、子粒產(chǎn)量和抗旱性。
▲ 實現(xiàn)作物更快的成熟
在轉(zhuǎn)基因玉米帶來經(jīng)濟價值的同時,也帶來了一些爭議:
▲ 其對人類的直接影響
▲ 將其用于飼料時,其對動物的影響,以及由此對人類產(chǎn)生的間接影響
▲ 其對土壤的影響,以及由此對后續(xù)種植作物產(chǎn)生的影響
▲ 其對整個動物界的影響,尤其是對于其他昆蟲的影響
▲ 改良后的基因是否會通過雜交轉(zhuǎn)移到其他的非轉(zhuǎn)基因作物上如上所述,轉(zhuǎn)基因玉米的種植與使用并非沒有爭議,因此,我們有必要對該作物中可能存在的轉(zhuǎn)基因成分進行測試。測試的首要步驟,需要取3g樣品來進行DNA的提取,以便測試的進行。
樣品研磨的必要性:
從待檢測的轉(zhuǎn)基因品種中取出1,000顆玉米粒,并對其進行稱重,此步驟至少進行三次。由此得出,1,000顆玉米樣品的重量為275g,即平均每顆玉米粒的重量為0.275g,10顆(或者11顆)玉米粒對應(yīng)重量為3g。這說明在未經(jīng)粉粹的狀態(tài)下對1,000顆玉米粒進行測試分析,只能覆蓋所取樣品中1/100。
為了在3g的樣品中,充分覆蓋到所需檢測的玉米樣品,那么至少需要將每顆玉米粒分成1,000份。為了確保1,000顆玉米粒在3g樣品中的代表性,可以將粉末的精細度增加十倍,即將每顆玉米粒分為10,000等份,若取3g樣品用于檢測,需要約109,000等份,或包含約每顆玉米粒的100等份。該方案在統(tǒng)計學(xué)上,可以保證測試中所選取的樣品具有代表性。從樣品粒徑的角度來看,40顆玉米粒的體積約為10ml,因此,每顆玉米粒的平均體積為0.25cm3,那么,將每顆玉米粒分為10,000等份時,每一等份玉米粒的重量為0.0275mg,直徑為0.36mm,此數(shù)據(jù)應(yīng)作為樣品研磨細度的重要參考標準。對于轉(zhuǎn)基因玉米樣品的研磨,應(yīng)考慮如下方面:
▲ 樣品為用于播種的玉米
▲ 應(yīng)避免由于研磨導(dǎo)致的任何交叉污染
▲ 應(yīng)研磨至50%的樣品能夠通過0.5mm的篩網(wǎng)
▲ 應(yīng)預(yù)防熱損傷對分析結(jié)果的影響選擇捷宸儀器振動篩分機JVS-200D干式三維振動篩分儀(配置0.5mm篩網(wǎng))為研磨后的樣品提供篩分分析:
選擇捷宸QM-3SP2行星式球磨機對玉米樣品進行研磨:
配置 | 期望細度 | 最終細度 |
1 mm 篩圈 | 52%<0.5mm | 69%<0.5mm |
0.5mm篩圈 | 52%<0.5mm | 89%<0.5mm |
配置1mm的篩圈,對玉米粒樣品進行粉粹,所得成品,最終細度為69%<0.5mm,該結(jié)果已經(jīng)達到期望細度要求。配置0.5mm的篩圈,所得細度獲得了進一步的提高,篩分結(jié)果為89%<0.5mm,即只有11%>0.5mm。
該成果得益于篩圈的梯形篩孔,使得樣品在通過篩圈時,能夠得到進一步的切割;同時,該成果也依賴于QM-3SP2行星式球磨機的工作原理——啟動設(shè)備后,轉(zhuǎn)刀高速轉(zhuǎn)動,樣品進入研磨腔,在轉(zhuǎn)刀的帶動下加速旋轉(zhuǎn),從而被充分切割、撞擊,并快速通過篩孔。
研磨后的玉米粒樣品
根據(jù)使用可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機QM-3SP2行星式球磨機 經(jīng)典型的經(jīng)驗,可以得知,經(jīng)過研磨的樣品中,有一半樣品的粒徑比所用篩網(wǎng)的孔徑還要小50%。當使用0.5mm的篩網(wǎng)時,得到的顆粒中,有一半的粒徑小于0.25mm。如果將這一數(shù)值與理論上得到的數(shù)值進行比較,可以明顯看出,使用配置0.5mm篩圈的可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機 QM-3SP2行星式球磨機來減小粒徑,能夠達到檢測的所有要求,為樣品前處理的**實驗方案。