





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (14): 3022-3037.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.003
宋可心1(
), 张茜南1, 章金益1, 孔影1, 刘建1, 兰青阔2, 王永2, 吴疆1(
), 赵新2(
)
收稿日期:2025-12-30
接受日期:2026-03-26
出版日期:2026-07-16
发布日期:2026-07-21
通信作者:
联系方式:
宋可心,E-mail:17663930661@163.com。
基金资助:
SONG KeXin1(
), ZHANG QianNan1, ZHANG JinYi1, KONG Ying1, LIU Jian1, LAN QingKuo2, WANG Yong2, WU Jiang1(
), ZHAO Xin2(
)
Received:2025-12-30
Accepted:2026-03-26
Published:2026-07-16
Online:2026-07-21
摘要:
【目的】基于微滴式数字PCR(ddPCR)技术,建立一种特异性强、灵敏度高的定量检测方法,为转基因大豆WYN341GmC的精准定量检测及安全监管提供可靠技术支撑。【方法】以转基因大豆WYN341GmC转化体边界序列为靶标,设计特异性引物与探针,优化反应体系参数(包括引物探针浓度),并通过特异性、灵敏度、线性范围、正确度和精密度等指标验证方法性能。在方法筛选阶段主要看以下5点:热图中双通道微滴信号稳定、阳性/阴性微滴能分开、雨滴数量少、有效微滴数量充足,以及WYN341GmC和Lectin的拷贝数比值接近理论值。在方法验证阶段主要采用ddPCR技术,结合标准品梯度稀释试验,对方法的定量限(LOQ)、检出限(LOD)、正确度和精密度进行评估。【结果】以WYN341GmC转化体特异性序列和大豆内标基因Lectin为检测对象,建立了二重ddPCR精准定量方法。综合上述方法中的各项筛选指标,最终确定采用特异性引物探针组合WYN341LB-QF2/LB-QR1/LB-QP1与内标引物探针组合LectinQF/QR/QP进行后续试验。体系参数方面,两套引物/探针选择相同的浓度配置,引物浓度为0.8 μmol·L-1、探针浓度为0.4 μmol·L-1,退火延伸温度最终确定为58 ℃,在上述二重ddPCR方法条件下,转化体与内标微滴聚类清晰、分群稳定,结果精密度较好。性能验证结果表明,该方法的检出限为8 copies,定量限为17 copies,可满足可靠定量;在17—2.08×104copies动力学范围内,WYN341GmC转化体的回归曲线决定系数R2为1.000,Lectin的回归曲线决定系数R2为0.999,证明理论模板拷贝数与实际模板拷贝数之间存在良好的线性关系,适合在动力学范围内进行定量检测。将该方法用于大豆盲样测定时,能够对WYN341GmC含量进行准确定量,并且保证定值的偏差在25%以下。【结论】建立了转基因大豆WYN341GmC二重ddPCR定量方法,明确了检测靶标、反应体系及条件,并完成了相关方法学验证,可使用该方法在ddPCR平台上对WYN341GmC转化体含量进行精准定量检测。
宋可心, 张茜南, 章金益, 孔影, 刘建, 兰青阔, 王永, 吴疆, 赵新. 转基因大豆WYN341GmC数字PCR精准定量检测方法的建立[J]. 中国农业科学, 2026, 59(14): 3022-3037.
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表1
PCR引物/探针信息"
| 靶标 Target | 引物/探针 Primer/probe | 序列 Sequence (5′-3′) | 片段长度 Fragment size (bp) | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|
| WYN341GmC转化体 WYN341GmC event | WYN341LB-QF2 | AGTAGGAGGCGATACTTGA | 109 | 待发布国家标准* Forthcoming national standard |
| WYN341LB-QR1 | AAACGTCCGCAATGTGTTATT | |||
| WYN341LB-QP1 | FAM-TCATCCCGTAAACAAATTGACGCTTAGACA-BHQ1 | |||
| WYN341LB-QF2 | AGTAGGAGGCGATACTTGA | 130 | 自行设计 Self-developed | |
| WYN341_5BD_QR1 | GGCGTTAATTCAGTACATTA | |||
| WYN341LB-QP1 | FAM-TCATCCCGTAAACAAATTGACGCTTAGACA-BHQ1 | |||
| WYN341LB-QF2 | AGTAGGAGGCGATACTTGA | 161 | 自行设计 Self-developed | |
| GM341_5PE_QR1 | ACTCCATGCAAGCTTTCTCACTAA | |||
| WYN341LB-QP1 | FAM-TCATCCCGTAAACAAATTGACGCTTAGACA-BHQ1 | |||
| GM341LB-F5 | TTCTTTGATTAGTAGGAGGCG | 119 | 自行设计 Self-developed | |
| WYN341LB-QR1 | AAACGTCCGCAATGTGTTATT | |||
| WYN341LB-QP1 | FAM-TCATCCCGTAAACAAATTGACGCTTAGACA-BHQ1 | |||
| GM341LB-F5 | TTCTTTGATTAGTAGGAGGCG | 140 | 自行设计 Self-developed | |
| WYN341_5BD_QR1 | GGCGTTAATTCAGTACATTA | |||
| WYN341LB-QP1 | FAM-TCATCCCGTAAACAAATTGACGCTTAGACA-BHQ1 | |||
| GM341LB-F5 | TTCTTTGATTAGTAGGAGGCG | 171 | 自行设计 Self-developed | |
| GM341_5PE_QR1 | ACTCCATGCAAGCTTTCTCACTAA | |||
| WYN341LB-QP1 | FAM-TCATCCCGTAAACAAATTGACGCTTAGACA-BHQ1 | |||
| WYN341_3BD_QF1 | CGCAAACTAGGATAAATTATC | 207 | 自行设计 Self-developed | |
| WYN341-RB-R2 | TGCGGCATGCATCTAAGCAA | |||
| WYN341_3BD_P1 | FAM-CGCGGTGTCATCTATGTTACT-BHQ1 | |||
| Lectin | LectinQF | GCCCTCTACTCCACCCCCA | 118 | [ |
| LectinQR | GCCCATCTGCAAGCCTTTTT | |||
| LectinQP | FAM/HEX-AGCTTCGCCGCTTCCTTCAACTTCAC-BHQ1 | |||
| Lectin1QF | CCAGCTTCGCCGCTTCCTTC | 74 | [ | |
| Lectin1QR | GAAGGCAAGCCCATCTGCAAGCC | |||
| Lectin1QP | FAM/HEX-CTTCACCTTCTATGCCCCTGACAC-TAMRA | |||
| Lectin2QF | GCAAATCTCTGGCCTTT | 81 | [ | |
| Lectin2QR | CTTGCCCGTATTGATGACGTC | |||
| Lectin2QP | HEX-TTCATGTTCGGCGGTCTCGCG-TAMRA | |||
| Lectin3QF | GGACAAAGAAACCGGTAGCGT | 89 | [ | |
| Lectin3QR | GCCCATCTGCAAGCCTTTTT | |||
| Lectin3QP | HEX-AGCTTCGCCGCTTCCTTCAACTTCAC-TAMRA |
表2
特异性测试试验材料"
| 样品 Sample | 成分 Composition |
|---|---|
| 阴性对照(NTC) No-template control | 非转基因大豆WYN341GmC Non-GMO soybean WYN341GmC |
| 转化体材料 Transformer material | 转基因大豆WYN341GmC Transgenic soybean WYN341GmC |
| 转基因大豆混合样品 GM soybean mix | A2704-12, A5547-127, CV127, DAS68416-4, MON88302, MON87705, MON87769, MON89788, GTS40-3-2, SHZD32-1, FG72, 305423, 356043, 73496 |
| 转基因玉米混合样品 GM corn mix | Bt11、GA21、NK603、T25、MIR604、MIR162、双抗12-5、C0030.3.5、C0010.3.7、MON87427、MON89034、MON88017、59122、4114、3272 Bt11, GA21, NK603, T25, MIR604, MIR162, Shuangkang 12-5, C0030.3.5, C0010.3.7, MON87427, MON89034, MON88017, 59122, 4114, 3272 |
| 转基因棉花混合样品 GM cotton mix | LLCOTTON25, GHB614, COT102, MON88913, MON531, MON1445, MON15985 |
| 转基因油菜混合样品 GM rape mix | Ms1, Ms8, MON88302, oxy235, RF1, RF2, RF3, Topas19/2, T45, 73496 |
| 转基因水稻混合样品 GM rice mix | TT51-1、T1C-19、克螟稻、科丰2号、科丰6号、科丰8号、M12、G6H1 TT51-1, T1C-19, Kemingdao, Kefeng 2, Kefeng 6, Kefeng 8, M12, G6H1 |
| 非转基因大豆混合样品 Non-GMO soybean mix | 中黄13、中黄30、黑农84、合丰55、Williams 82、华春6号、东农50、冀豆17 Zhonghuang 13, Zhonghuang 30, Heinong 84, Hefeng 55, Willians 82, Huachun 6, Dongnong 50, Jidou 17 |
图2
二重ddPCR引物筛选一维(1-D)热图 A:转化体引物探针筛选。1:引物探针组合WYN341LB-QF2/WYN341LB-QR1/WYN341LB-QP1;2:引物探针组合WYN341LB-QF2/WYN341_5BD_QR1/ WYN341LB-QP1;3:引物探针组合WYN341LB-QF2/GM341_5PE_QR1/WYN341 LB-QP1;4:引物探针组合GM341LB-F5/WYN341LB-QR1/WYN341LB- QP1;5:引物探针组合GM341LB-F5/WYN341_5BD_QR1/WYN341LB-QP1;6:引物探针组合GM341LB-F5/GM341_5PE_QR1/ WYN341LB-QP1;7:引物探针组合WYN341_3BD_QF1/WYN341-RB-R2/WYN341_3BD_P1;B:内标引物探针筛选。1:引物探针组合LectinQF/QR/QP;2:引物探针组合Lectin1QF/1QR/1QP;3:引物探针组合Lectin2QF/2QR/2QP;4:引物探针组合Lectin3QF/3QR/3QP。红色方框为最终选择的引物探针组合"
表3
梯度稀释基因组DNA溶液的拷贝数和比值"
| 转化体 Transformer | 理论值 Theoretical value (copies/μL) | 测量值Measured value (copies/μL) | 标准偏差 SD | 相对标准偏差 RSD (%) | 偏差 Bias (%) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 重复1 Replicate 1 | 重复2 Replicate 2 | 重复3 Replicate 3 | 重复4 Replicate 4 | 平均值 Average | |||||
| WYN341GmC | 20800 | 19983.00 | 20179.00 | 20431.00 | 21382.00 | 20493.75 | 619.91 | 3.02 | -1.47 |
| 4160 | 4010.00 | 4072.00 | 4106.00 | 4095.00 | 4070.75 | 42.91 | 1.05 | -2.15 | |
| 832 | 759.00 | 774.00 | 801.00 | 826.00 | 790.00 | 29.63 | 3.75 | -5.05 | |
| 166 | 179.00 | 171.00 | 168.00 | 170.00 | 172.00 | 4.83 | 2.81 | 3.61 | |
| 33 | 31.00 | 34.00 | 39.00 | 30.00 | 33.50 | 4.04 | 12.06 | 1.52 | |
| 17 | 17.00 | 16.00 | 20.00 | 19.00 | 18.00 | 1.83 | 10.14 | 5.88 | |
| 8 | 8.20 | 6.60 | 12.00 | 10.00 | 9.20 | 2.33 | 25.29 | 15.00 | |
| 4 | 3.60 | 4.50 | 7.10 | 6.30 | 5.38 | 1.61 | 29.90 | 34.50 | |
| Lectin | 20800 | 19380.00 | 19881.00 | 19933.00 | 20701.00 | 19973.75 | 545.19 | 2.73 | -3.97 |
| 4160 | 3932.00 | 4155.00 | 4197.00 | 4221.00 | 4126.25 | 132.34 | 3.21 | -0.81 | |
| 832 | 764.00 | 771.00 | 820.00 | 863.00 | 804.50 | 46.28 | 5.75 | -3.31 | |
| 166 | 180.00 | 175.00 | 173.00 | 177.00 | 176.25 | 2.99 | 1.69 | 5.92 | |
| 33 | 32.00 | 33.00 | 41.00 | 32.00 | 34.50 | 4.36 | 12.63 | 3.67 | |
| 17 | 18.00 | 17.00 | 19.00 | 21.00 | 18.75 | 1.71 | 9.11 | 12.68 | |
| 8 | 8.00 | 7.80 | 8.90 | 13.00 | 9.43 | 2.43 | 25.79 | 13.34 | |
| 4 | 4.10 | 6.00 | 6.60 | 4.00 | 5.18 | 1.32 | 25.56 | 24.52 | |
| 比值 Ratio | 20800 | 1.03 | 1.01 | 1.02 | 1.03 | 1.02 | 0.01 | 0.94 | -0.02 |
| 4160 | 1.02 | 0.98 | 0.98 | 0.97 | 0.99 | 0.02 | 2.25 | -0.01 | |
| 832 | 0.99 | 1.00 | 0.98 | 0.96 | 0.98 | 0.02 | 1.74 | -0.02 | |
| 166 | 0.99 | 0.98 | 0.97 | 0.96 | 0.98 | 0.01 | 1.32 | -0.02 | |
| 33 | 0.97 | 1.03 | 0.95 | 0.94 | 0.97 | 0.04 | 4.15 | -0.03 | |
| 17 | 0.94 | 0.94 | 1.05 | 0.90 | 0.96 | 0.06 | 6.73 | -0.04 | |
| 8 | 1.03 | 0.85 | 1.35 | 0.77 | 1.00 | 0.26 | 25.74 | 0.00 | |
| 4 | 0.88 | 0.75 | 1.08 | 1.58 | 1.07 | 0.36 | 33.99 | 0.07 | |
表4
测量结果稳定性分析"
| 质量分数 Mass fraction | 重复1 Replicate 1 | 重复2 Replicate 2 | 重复3 Replicate 3 | 重复4 Replicate 4 | 平均值 Average | 标准偏差 SD | 相对标准偏差 RSD (%) | 偏差 Bias (%) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5% (2080 copies/μL) | WYN341GmC | 2022 | 2117 | 2100 | 2033 | 2068 | 47.49 | 2.30 | -0.58 |
| Lectin | 41040 | 41428 | 41739 | 40198 | 41101 | 666.61 | 1.62 | -1.20 | |
| 转基因DNA含量 Transgenic DNA content | 4.93 | 5.11 | 5.03 | 5.06 | 5.03 | 0.08 | 1.51 | 0.60 | |
| 1% (416 copies/μL) | WYN341GmC | 463 | 442 | 421 | 437 | 441 | 17.33 | 3.93 | 6.01 |
| Lectin | 42589 | 41932 | 40584 | 41978 | 41771 | 845.94 | 2.03 | 0.41 | |
| 转基因DNA含量 Transgenic DNA content | 1.09 | 1.05 | 1.04 | 1.04 | 1.06 | 0.02 | 2.26 | 6.00 | |
| 0.1% (41.6 copies/μL) | WYN341GmC | 39 | 44 | 40 | 37 | 40 | 2.94 | 7.36 | -3.85 |
| Lectin | 40595 | 39085 | 40682 | 39340 | 39926 | 830.62 | 2.08 | -4.02 | |
| 转基因DNA含量 Transgenic DNA content | 0.10 | 0.08 | 0.10 | 0.09 | 0.09 | 0.01 | 10.35 | -10.00 |
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