轉基因棉花的DNA分析測試

L.Kruse

動力與生物科技公司(德國)

迄今為止，棉花是紡織工業中最重要的植物纖維。全球產棉中，超過75%的棉花為轉基因(GM)棉花。在美國、印度、巴基斯坦和中國等國家，轉基因棉花的占比超過95%。與此同時，人們對生態方式生產的棉花越來越感興趣。因眾多消費者對基因工程的批判，將轉基因棉花標記為“有機”產品顯然不太可能為大眾接受。此外，一些國際標準禁止在標記為“有機”的棉制品中使用基因工程技術。

考慮到復雜的加工過程和全球商品流通，有機棉和轉基因棉的無意混合幾乎不可避免。而由于有機棉價格高得多，因此也不排除部分有機棉和轉基因棉的混合是因欺詐或其他不良行為產生的?；诖?，可靠的和可接受的分析工具顯然必不可少。DNA分析方法的適用性長期在各領域被否決，直至最近，人們才普遍認同它的作用。

1 分析現狀

目前已知的全部66種轉基因棉花品種中均包含“外來”遺傳物質，即某些源自病毒、細菌和植物的DNA片段已重組并穩定地整合到各種棉花植株中。這種“轉化”的目的是賦予棉花新的特性，如耐除草劑性或抗蟲性。所有生物體的DNA都包含信息攜帶部分(基因)和其他調節性DNA部分，即啟動子和終止子，它們定義了一個基因的開始和結束。

智能的分析策略將檢測、鑒定和量化轉基因棉花，以回答下述3個問題：試樣中是否存在基因修飾(篩選)？存在哪些轉基因棉花事件(鑒定)？確切的百分比是多少(量化)？

2019年4月，“棉花和紡織品中轉基因生物篩選”的第一種“官方”方法(IWA 32：2019協議)發布。在一個由有機棉促進劑引發的項目中，荷蘭標準化研究院NEN負責項目推動，并由歐盟參考實驗室Rikilt處理，來自23個國家的80名參與者共同制定了一項協議。該協議可作為檢測種子、葉子和加工過的纖維試樣中是否存在轉基因棉花的篩選指南。

IWA 32：2019協議中描述的幾乎所有分析步驟都已在多年前發布，并已在歐盟確立了20多年，用于檢測轉基因食品和飼料。盡管該協議中未見任何分析方面的創新，但對于沒有DNA分析經驗的實驗室而言，可能有所幫助。并且基于其官方性質，該“基本”協議將有助于纖維測試領域更廣泛地接受基于DNA的方法。

IWA 32：2019協議應被視作一種非約束性指南，它可使沒有DNA分析經驗的實驗室實現棉花基因修飾的檢測，已經開發出其他方法并達到可比的或更好結果的實驗室也可使用。IWA 32：2019協議只能對第一個問題(是否有可檢測到的基因修飾？)給出定性答案，更有意義的測試還應包括不在項目范圍內的后續分析環節中的“識別”和“量化”。

2 展望

IWA 32：2019協議只能檢測多種不同轉基因植物中常見的某些DNA片段。因此，其只能被視為第一步，因為它不能回答最重要的問題：轉基因棉花是以示蹤級別出現，還是在高百分比范圍內存在？前一種情況可能是技術上無法避免的轉移，而后一種情況則可能帶有欺詐意圖。

對于“零容忍”需求，即完全沒有轉基因DNA是不現實的。避免基因污染極其困難，甚至不可能。因此，可考慮一個限量，在該限量范圍內可接受少量的殘留物。在這方面，務實的解決方案可以參考《紡織品標簽法》，該法允許產品中聲明的動物纖維以外的其他動物纖維含量不超過2%；或者參考歐盟關于食品和飼料中轉基因比例的閾值為0.9%的規定。

閾值要求使用精確的定量方法。通過不斷優化分析方法，研究者最近成功擴展了能夠可靠地進行定性和定量分析的棉基質。

可靠的定量數據需通過采用前沿技術，即數字聚合酶鏈式反應(PCR)實現。

最后，應考慮由公正機構組織的實驗室間測試。不同的實驗室可以通過分析各種參考試樣(即原材料)展示其檢測能力和經驗，并根據這項研究的結果，對不同方法的可能性和局限性做客觀評估。