[科普中国]-基因溯源

意义

实现对肉制品的可追溯管理，需从原材料的产地、 到产品的加工，直到终端消费者，包括养殖、运输、屠宰， 分割、销售等各个环节。通过肉制品的溯源管理，能够为消 费者提供准确而详细的有关产品的信息，有利于生产经营者 及时发现各环节中存在的不安全隐患，为消费者提供一个获 取有效可靠信息的途径，更为重要的是，可大大加强政府部 门对肉制品质量安全的监管，为国家迅速建立食品安全风险 的应对机制提供有效信息，将有助于社会的安定。

方法肉制品的溯源方法可以分为物理方法(标签溯源技术，如条形码、电子标签等)、化学方法(包括同位素溯源技术、矿物元素指纹溯源技术、有机物溯源技术等)和生物方法(虹膜特征技术和DNA溯源技术)。标签溯源技术存在标签丢失、记录出差、标记图案模糊不清以及标签容易人为改换等缺点，指纹溯源技术、有机物溯源技术、虹膜特征溯源技术贝0分别因为检测时间长，检测过程比较复杂，无法规模化而不易推广，而DNA溯源技术因为其易分型，重复性好、检测手段简单快捷、成本低廉等成为目前国际上被公认为最具发展潜力和应用价值的快速溯源技术。

溯源技术基于AFLP标记的DNA溯源技术1993年荷兰科学家Zbaeau和Vos将RFLP的可靠性和RAPD的简便性结合起来，创立了AFLP技术。其基本原理是先利用限制性内切酶水解基因组DNA产生不同大小的DNA片段，再使双链人工接头的酶切片段相边接，作为扩增反应的模板DNA，然后以人工接头的互补链为引物进行预扩增，最后在接头互补链的基础上添加l～3个选择性核苷酸作引物对模板DNA基因再进行选择性扩增，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离检测获得的DNA扩增片段，根据扩增片段长度的不同检测出多态性。引物由三部分组成：与人工接头互补的核心碱基序列，限制性内切酶识别序列、引物3’端的选择碱基序列(1—10 bp)。接头与接头相邻的酶切片段的几个碱基序列为结合位点。该技术的独特之处在于所用的专用引物可在知道DNA信息的前提下就可对酶切片段进行PCR扩增。为使酶切浓度大小分布均匀，一般采用两个限制性内切酶，一个酶为多切点，另一个酶切点数较少，因而AFLP分析产生的主要是由两个酶共同酶切的片段。

基于SSR标记的DNA溯源技术Moore等于1991年结合PCR技术创立了SSR技术。SSR也称简单重复序列，其串联重复的核心序列为l～6bp，其长度一般较短，其中最常见的是双核苷酸重复，即(CA)n和(TG)n每个微卫星DNA的核心序列结构相同，重复单位数目10～60个，其高度多态性主要来源于串联数目的不同，广泛分布于基因组的不同位置。不同遗传材料重复次数的可变性，导致了sSR长度的高度变异性，这一变异性正是ssR标记产生的基础。SSR标记的基本原理：根据微卫星序列两端互补序列设计引物，通过PCR反应扩增微卫星片段，由于核心序列串联重复数目不同，因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物，经凝胶电泳得到个体的DNA指纹。

基于SNP标记的DNA溯源技术SNP标记是美国学者Lander E于1996年提出的第三代DNA遗传标记。SNP是指基因组同一位点上单个核苷酸的变异，包括置换、颠换、缺失和插入。SNP即从理论上来说每一个SNP位点都可以有4种不同的变异形式，但实际上发生的只有两种，即转换和颠换，二者之比为2：l，并且大部分表现为二等位基因，非此即彼。从分子水平上对单个核苷酸的差异进行检测，SNP标记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。AFLP标记技术具有分辨率高，稳定性好、效率高的优点，但它的技术费用昂贵，对内切酶的质量和DNA的纯度要求很高，需要尽可能完整的DNA，基因组DNA的断裂会造成误差·ssR标记具有呈共显性遗传，可区分杂合子和纯合子，所需DNA量少等优点，但在采用SSR技术时必须知道重复序列两端的DNA序列的信息，如不能直接从DNA数据库查寻，则首先必须对其进行测试，而且ssR标记的等位基因数目多，带型复杂，难以判型，给DNA指纹识别自动化和规模化带来困难，SNP标记，在基因组中分布相当广泛，研究表明在每300碱基对就出现一次，而且一般来说是双等位基因，易于判型，适于快速，规模化筛查，并且对DNA质量要求不高。1