草甘磷抗性基因的重组表达及ELISA检测方法初步建立

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随着基因工程技术的飞速发展,植物转基因技术为农业生产带来了一场新的革命,它使农作物的品质得以改良以及获得高产增收,从而为减轻人口快速增长带来的粮食危机做出了巨大贡献。自从1995年转基因生物大规模商业化生产以来,转基因作物在全球的种植面积逐年上升,到2008年种植面积已达1.25亿公顷,其中抗草甘膦转基因大豆的发展最为迅速,最具影响力。草甘膦是一种广谱型灭生性除草剂。5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)是植物和微生物中莽草酸途径中的一个关键酶,是许多抗生素、除草剂作用的首选靶标酶。草甘膦能与植物中的EPSPS结合导致植物死亡。从天然的农杆菌菌系CP4中分离出的EPSPS酶有很好的抗草甘膦功能,这种酶称为CP4-EPSPS。将细菌编码CP4-EPSPS基因通过土壤农癌杆菌介导的基因转移,获得了抗除草剂的转基因大豆。但转基因食品的安全性一直是人们所担忧的问题,所以,建立有效的转基因检测方法在当今转基因食品检测中显得尤为重要。   本实验旨在从转基因大豆中克隆草甘膦抗性基因,并使其在大肠杆菌中大量表达。以此蛋白作为抗原,制备多克隆抗体,建立ELISA检测方法,从而实现对转基因大豆的监控。   采用CTAB方法从转基因大豆中提取DNA,根据草甘膦抗性基因设计引物,利用PCR从大豆DNA中扩增出长度为1529 bp的草甘膦抗性基因片段,将该基因片段连接至表达载体pET-30a(+)中,并转化感受态细胞BL21(DE3)进行诱导表达,获得分子量为55 kD的重组蛋白。对诱导剂IPTG浓度和诱导时间进行优化,确定最佳诱导诱导条件:IPTG浓度为0.1 mmol/L,诱导时间为4 h。   利用纯化后的液体重组蛋白和SDS-PAGE切胶蛋白两种形式抗原免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并利用间接ELISA对抗体效价进行测定。两种形式抗原获得的多抗效价分别达到1:2700000和1:800000。通过Western blot方法,验证了抗体的特异性。采用过碘酸钠法,制得酶标抗体,酶标抗体稀释度为1:8000。初步建立双抗体夹心ELISA方法,检出限达到80 ppb。
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