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CN116640879A - 转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12及其检测方法 - Google Patents

转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12及其检测方法 Download PDF

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CN116640879A
CN116640879A CN202310889917.0A CN202310889917A CN116640879A CN 116640879 A CN116640879 A CN 116640879A CN 202310889917 A CN202310889917 A CN 202310889917A CN 116640879 A CN116640879 A CN 116640879A
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dna
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corn
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陈茹梅
曹筠嵩
柳小庆
马旭辉
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Jiekang Biotechnology Hainan Co ltd
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Abstract

本发明提供一种核酸序列，其包含选自序列SEQ ID NO:1‑7或其互补序列中的一种或多种，所述核酸序列来源于玉米事件p2DBEN‑CP‑BZ‑12。本发明的转基因玉米事件含有与虾青素合成途径相关的基因CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI、ZmPSY1，拓宽了在玉米种子中合成虾青素的代谢流量，从而产生富含虾青素的玉米事件，可作为饲料工业中雨生红曲霉虾青素的可靠来源。本发明的玉米植株具有如下优点：可产生高含量的虾青素玉米；可耐受常用商业化除草剂草铵膦的玉米作物；不降低玉米产量；增强玉米经济效益，能够用分子标记来追踪繁殖群体及其子代中的转基因插入片段。

Description

转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12及其检测方法
技术领域
本发明属于分子生物学技术领域，涉及转基因植物及其产品的检测方法，利用玉米合成虾青素且耐受草铵膦除草剂施用的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12和用于检测转基因玉米p2DBEN-CP-BZ-12的核酸序列及方法，具体涉及虾青素的功能验证的核酸序列及方法。
背景技术
植物生长只需要阳光、水和土壤等温室条件。温室的构建比细菌、哺乳动物和昆虫细胞等培养系统所需的生物反应器组便宜。此外，各种有益植物营养素的产量可以根据种植的植物数量按比例增加或减少。与传统生产系统不同，人畜共患病原体不能感染植物，因此不会成为分子农业衍生产品的污染源。食用疫苗也在开发中，这种方法的安全性和可行性在概念验证1期临床试验中得到证明，表明新的可食用植物疫苗现在可以产生有意义的免疫反应。然而，在临床接受这些候选疫苗之前需要进一步优化。确保可食用植物疫苗不会导致对用于生产的植物过敏至关重要，尤其是大米、谷物和玉米等广泛消费的植物。从那以后，植物中产生的重组蛋白产量大幅增加，这表明新的可食用植物疫苗现在可以产生有意义的免疫反应。祝钦泷、刘耀光等在《Trends in Biotechnology》发表的题为“Molecularfarming using transgenic rice endosperm”的文章系统总结了水稻胚乳作为生物反应器的优缺点、拓展了分子农场的概念。水稻胚乳是淀粉的主要合成场所，是大米的主要食用部分。因其遗传与生物信息资源丰富、具有表达外源蛋白和代谢物的能力、提取和处理目标产物的简易性、较低的生产成本和较高的生物安全性等优点，被广泛用于分子农业生产重组医用蛋白多肽和生物活性物质。玉米(Zea mays L. )在世界上很多地区都是主要的粮食作物。生物技术已经应用于玉米以改善其农艺性状和品质。如何提高目标产物含量，利用水稻胚乳、玉米胚乳活性物质代表着植物分子农场的未来发展方向。
作为酮式类胡萝卜素，虾青素的合成在细菌、真菌、藻类和少数植物中均有完整的合成代谢途径。类胡萝卜素的合成代谢途径在各物种中大同小异，以开花植物为例(Hirschberg, 2001)，以3-磷酸甘油醛（GA3P）和丙酮酸为起始底物经过多步反应生成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸（GGPP）。而后两分子的GGPP在八氢番茄红素合成酶（PSY）的作用下形成八氢番茄红素，这是类胡萝卜素合成的限速节点。在经氧化形成番茄红素后进行分支，一条路径在LCY-e的作用下向合成叶黄素（lutein）方向进行，另一条则向β-胡萝卜素（β-carotene）方向进行，最后形成脱落酸ABA。但一些中间产物的积累比如β-胡萝卜素和玉米黄质（zeaxanthin）会使对应的组织器官呈现黄到橘红色的各种过渡色。而β-胡萝卜素作为维生素A的前体物质被广泛的用于商业开发。
虾青素作为添加剂在食品、饲料、保健品、医药品和化妆品中具有较高的附加值，因此关于虾青素的基因工程研究率先在藻类和微生物中进行。由于这些受体生物缺乏存储虾青素的机制，所以以藻类和微生物为生物反应器生产虾青素的产量普遍不高。因此，以植物为生物反应器的虾青素基因工程应运而生。首先在模式植物烟草中进行了尝试，导入PaCrtI的烟草在花中首次合成了虾青素 (Mann et al., 2000)，采用同样的基因但选用组成型启动子的转基因烟草叶片中合成的虾青素为165 μg/g干重 (Zhu et al., 2007)。而同时融合表达海洋细菌（Paracoccus）CrtW和CrtZ的转基因烟草和番茄中积累的虾青素量虽有提升但仍然很少 (Ralley et al., 2004)，另外一个海洋细菌（Brevundimonas sp.,strain SD212）的CrtW和CrtZ通过叶绿体转化获得转基因烟草叶片中虾青素的含量高达5.44 mg/g干重 (Hasunuma et al., 2008)。将雨生红球藻的酮化酶基因BKT转入土豆和胡萝卜后，虾青素的积累量分别达14μg/g干重 (Morris et al., 2006) 和91.6μg/g鲜重(Jayaraj et al., 2008)。北京大学陈锋教授课题向拟南芥和烟草分别转入三种和物种藻类来源的酮化酶基因BKT后，比较分析均发现来自莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的CrBKT使转基因作物积累虾青素量最高分别达到2.07 mg/g干重 (Zhong et al., 2011)和1.60 mg/g干重 (Huang et al., 2012)，该研究组进一步同时在番茄中表达CrBKT和来自雨生红球藻的羟化酶基因HpBHY后，转基因番茄果实中虾青素积累达到16.1 mg/g干重(Huang et al., 2013)。玉米中仅有一例关于虾青素基因工程的研究工作，该研究通过基因枪共转化的方式获得同时表达CrBKT和BrCrtZ（Brevundimonas sp., strain SD212）的转基因玉米籽粒积累16.77 μg/g干重的虾青素 (Farré et al., 2016)，但其存在转化方式带来的外源基因碎片化和基因分离的问题以及缺少对种质中的虾青素特性的评价，而我国在玉米中没有类似的研究服务于我国的虾青素市场需求。番茄红素是虾青素生物合成前体供应链中的重要节点，虾青素产生过程中存在多种酶催化β-胡萝卜素或玉米黄素转化为虾青素的生物合成途径。由于玉米中缺乏番茄红素，所以相对于番茄和藻类，生成虾青素含量较低，但创制富含虾青素的玉米，很大程度提高了营养强化产品的有效性和延展性，创制的营养强化产品具有广阔应用前景。
除了功能基因本身，调控元件的选择及其顺序排布对于获得良好的转化事件是至关重要的，并且其技术效果是难以预料的。另外已知外源基因在植物体内的表达受其插入玉米染色体组位置的影响，可能是由于染色质结构(如异染色质)或转录调节元件(如增强子)接近整合位点。为此，通常需要筛选大量的事件才有可能鉴定出可以商业化的事件(即导入的目标基因得到最优表达的事件)。例如，在植物和其他生物体中已经观察到导入基因的表达量在事件间可能有很大差异；在表达的空间或时间模式上可能也存在差异，如在不同植物组织之间转基因的相对表达存在差异，这种差异表现在实际的表达模式可能与导入的基因构建体中的转录调节元件所预期的表达模式不一致。因此，通常需要产生成百上千个不同的事件并从这些事件中筛选出具有以商业化为目的所预期的转基因表达量和表达模式的单一事件。
能够检测特定事件的存在以确定有性杂交的后代是否包含目的基因将是有益的。此外，检测特定事件的方法还将有助于遵守相关法规，例如来源于重组农作物的食物在投入市场前需要获得正式批准和进行标记。通过任何熟知的多核苷酸检测方法来检测转基因的存在都是可能的，例如聚合酶链式反应(PCR)或利用多核苷酸探针的DNA杂交。这些检测方法通常集中于常用的遗传元件，例如启动子、终止子、标记基因等。因此，除非与插入的转基因DNA相邻的染色体DNA（“侧翼DNA”）的序列是己知的，否则上述这种方法不能用于区别不同的事件，特别是那些用相同的DNA构建体产生的事件。所以，目前常利用跨越了插入的T-DNA和侧翼DNA的接合部位的一对引物通过PCR来鉴定转基因特定事件，具体地说是包含于侧翼序列的第一引物和包含插入序列的第二引物。
发明内容
本发明的目的是提供一种转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12以及用于检测玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12事件的核酸序列及其检测方法，可以准确快速的鉴定生物样品中是否包含特定的转基因玉米事件P2DBEN-CP-BZ-12的DNA分子。
为实现上述目的，本发明提供了一种核酸序列，其包含选自序列SEQ ID NO:1-7(即SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7)或其互补序列中的一种或多种。在一些实施方式中，所述核酸序列来源于包含玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物、种子或细胞，包含所述事件的种子的代表性样本已于2023年6月29日以保藏编号CCTCC NO:P202331保藏在中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC，地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，武汉大学保藏中心，邮编430072))，分类命名：玉米种子2DBEN-CP-BZ-12 Zea mays L. 2DBEN-CP-BZ-12。在一些实施方式中，所述核酸序列是诊断玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在的扩增子。
在本发明的一些实施方式中，本发明提供了一种核酸序列，其包含SEQ ID NO:3或其互补序列中至少11个连续的核苷酸、和/或SEQ ID NO:4或其互补序列中至少11个连续的核苷酸。在一些实施方式中，所述核酸序列包括SEQ ID NO:1或其互补序列、和/或SEQ IDNO:2或其互补序列。在一些实施方式中，所述核酸序列包括SEQ ID NO:3或其互补序列、和/或SEQ ID NO:4或其互补序列。在一些实施方式中，所述核酸序列包括SEQ ID NO:5或其互补序列。
所述SEQ ID NO:1或其互补序列为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中在插入序列的5’末端位于插入接合部位附近的一个长度为31个核苷酸的序列，所述SEQ ID NO:1或其互补序列跨越了玉米插入位点的侧翼基因组DNA序列和插入序列的5’末端的DNA序列，包含所述SEQ ID NO:1或其互补序列即可鉴定为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在。所述SEQ ID NO:2或其互补序列为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中在插入序列的3’末端位于插入接合部位附近的一个长度为22个核苷酸的序列，所述SEQ ID NO:2或其互补序列跨越了插入序列的3’末端的DNA序列和玉米插入位点的侧翼基因组DNA序列，包含所述SEQID NO:2或其互补序列即可鉴定为转基因玉米事件P2DBEN-CP-BZ-12的存在。
本发明提供的核酸序列可以为所述SEQ ID NO:3或其互补序列中转基因插入序列的任何部分的至少11个或更多个连续多核苷酸(第一核酸序列)，或者为所述SEQ ID NO:3或其互补序列中5’侧翼玉米基因组DNA区域的任何部分的至少11个或更多个连续多核苷酸(第二核酸序列)。所述核酸序列进一步可以为同源于或互补于包含完整的所述SEQ ID NO:1的所述SEQ ID NO:3的一部分。当第一核酸序列和第二核酸序列一起使用时，这些核酸序列在产生扩增产物的DNA扩增方法中包括DNA引物对。使用DNA引物对在DNA扩增方法中产生的扩增产物是包括SEQ ID NO:1的扩增产物时，可以诊断转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或其后代的存在。本领域技术人员熟知，第一和第二核酸序列不必仅仅由DNA组成，也可包括RNA、DNA和RNA的混合物，或者DNA、RNA或其它不作为一种或多种聚合酶模板的核苷酸或其类似物的组合。此外，本发明中所述探针或引物应该是至少大约11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个连续核苷酸的长度，其可以选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ IDNO:3、SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5中所述的核苷酸。当选自SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5所示的核苷酸时，所述探针和引物可以为长度是大约17个到50个或更多的连续核苷酸。所述SEQ ID NO:3或其互补序列为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中在插入序列的5’末端位于插入接合部位附近的一个长度为1012个核苷酸的序列，所述SEQ ID NO:3或其互补序列由725个核苷酸的玉米侧翼基因组DNA序列(SEQ ID NO:3的核苷酸1-725)、25个核苷酸的p2BDEN-CP-BZ构建体DNA序列(SEQ ID NO:3的核苷酸735-759)和253个核苷酸的Nos终止子的3’末端DNA序列(SEQ ID NO:3的核苷酸760-1012)组成，包含所述SEQ IDNO:3或其互补序列即可鉴定为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在。
所述核酸序列可以为所述SEQ ID NO:4或其互补序列中转基因插入序列的任何部分的至少11个或更多个连续多核苷酸(第三核酸序列)，或者为所述SEQ ID NO:4或其互补序列中3’侧翼玉米基因组DNA区域的任何部分的至少11个或者更多个连续核苷酸（第四核酸序列）。所述核酸序列进一步可以为同源于或互补于包含完整的所述的SEQ ID NO:2的所述SEQ ID NO:4的一部分。当第三核酸序列和第四核酸序列一起使用时，这些核酸序列在产生扩增产物的DNA扩增方法包括DNA引物对。使用DNA引物对在DNA扩增方法中产生的扩增产物是包括SEQ ID NO:2的扩增产物时，可以诊断转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或其后代的存在。所述SEQ ID NO:4或其互补序列为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中在插入序列的3’末端位于插入接合部位附近的一个长度为834个核苷酸的序列，所述SEQ ID NO:4或其互补序列由150个核苷酸的磷化麦黄酮乙酰转移酶基因Bar序列(SEQ ID NO:4的核苷酸1-150)、271个核苷酸的p2BDEN-CP-BZ构建体DNA序列(SEQ ID NO:4的核苷酸151-421)和413个核苷酸的玉米整合位点侧翼基因组DNA序列(SEQ ID NO:4的核苷酸422-834)组成，包含所述SEQ ID NO:4或其互补序列即可鉴定为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在。
所述SEQ ID NO:5或其互补序列为表征转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的长度为11127个核苷酸的序列，其具体包含的基因组和遗传元件如表1所示。包含所述SEQ IDNO:5或其互补序列即可鉴定为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在。
表1、SEQ ID NO:5包含的基因组及遗传元件
遗传元件 长度 位于SEQ ID NO:5上的位置
5’基因组 725bp 1-725
RB区 25bp 735-759
Nos 253bp 760-1012
Nos 253bp 1047-1299
CrBKT 984bp 1306-2289
ssu1 141bp 2290-2430
p2R5SGPA 902bp 2437-3338
ssu1 141bp 3345-3485
HpCrtZ 891bp 3486-4376
35S 215bp 4383-4597
Nos 253bp 4604-4856
PaCrtI 1476bp 4863-6338
ssu1 141bp 6339-6479
p2R5SGPA 902bp 6486-7387
ZmPSY1 1233bp 7394-8626
35S 215bp 8633-8847
pCaMV35S 781bp 9105-9885
bar 552bp 9892-10443
35S 185bp 10444-10628
LB区 86bp 10629-10714
3’基因组 413bp 10715-11127
所述核酸序列或其互补序列可用于DNA扩增法中以产生扩增产物，通过所述扩增产物的检测诊断生物样品中转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或其后代的存在；所述核酸序列或其互补序列可用于核苷酸检测法中，以检测生物样品中转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或其后代的存在。
本发明提供一种DNA引物对，包含第一引物和第二引物，其中，所述第一引物和所述第二引物各自包含SEQ ID NO:5的片段或其互补序列，且当与含有玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA一起用于扩增反应时，产生检测样品中玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的扩增产物。
在一些实施方式中，所述第一引物选自SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ ID NO:8或SEQ ID NO:10；所述第二引物选自SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO:11或SEQ IDNO:14。
在本发明的一些实施方式中，所述扩增产物包括SEQ ID NO:3或其互补序列中至少11个连续的核苷酸、或者SEQ ID NO:4或其互补序列中至少11个连续的核苷酸。
进一步地，所述扩增产物包括SEQ ID NO:1或其互补序列中第1-11位或第21-31位连续核苷酸、或者SEQ ID NO:2或其互补序列中第1-11位或第12-22位连续核苷酸。
更进一步地，所述扩增产物包括SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO:6或其互补序列、或者SEQ ID NO:7或其互补序列。
在上述技术方案中，所述引物包括至少一种所述核酸序列。具体地，所述引物包括第一引物和第二引物，所述第一引物选自SEQIDNO:1或其互补序列、SEQIDNO:8或SEQ IDNO:12，所述第二引物选自SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:13；或者所述第一引物选自SEQ IDNO:2或其互补序列、SEQ ID NO:10或SEQ ID NO:15，所述第二引物选自SEQ ID NO:11或SEQID NO:14。
本发明还提供一种DNA探针，其包含SEQ ID NO:5的片段或其互补序列，所述DNA探针在严格杂交条件下与包含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交，并在严格杂交条件下不与不含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交。
在一些实施方式中，所述DNA探针包含选自SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ IDNO:2或其互补序列、SEQ ID NO:6或其互补序列和SEQ ID NO:7或其互补序列的序列。
在一些实施方式中，所述DNA探针用荧光基团标记。
在一些实施方式中，所述探针包括SEQ ID NO:3或其互补序列中至少11个连续的核苷酸、或者SEQ ID NO:4或其互补序列中至少11个连续的核苷酸；进一步地，所述探针包括SEQ ID NO:1或其互补序列中第1-11位或第21-31位连续核苷酸、或者SEQ ID NO:2或其互补序列中第1-11位或第12-22位连续核苷酸。
本发明还提供一种标记物核酸分子，其包含SEQ ID NO:5的片段或其互补序列，所述标记物核酸分子在严格杂交条件下与包含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交，并在严格杂交条件下不与不含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交。
在一些实施方式中，所述标记物核酸分子包含选自SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO:6或其互补序列和SEQ ID NO:7或其互补序列的序列。
在一种实施方式中，所述标记物核酸分子包括SEQ ID NO:3或其互补序列中至少11个连续的核苷酸、或者SEQ ID NO:4或其互补序列中至少11个连续的核苷酸；
在一些实施方式中，所述标记物核酸分子包括SEQ ID NO:1或其互补序列中第1-11位或第21-31位连续核苷酸、或者SEQ ID NO:2或其互补序列中第1-11位或第12-22位连续核苷酸。
进一步地，本发明提供一种检测样品中包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA存在的方法，包括：
（1）使待检测样品与所述DNA引物对在核酸扩增反应中接触；
（2）进行核酸扩增反应；
（3）检测扩增产物的存在；
所述扩增产物包括选自序列SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列，即表示检测样品中包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA存在。
本发明还提供一种检测样品中包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA存在的方法，包括：
（1）使待检测样品与所述DNA探针，和/或所述标记物核酸分子接触；
（2）使所述待检测样品与所述探针和/或所述标记物核酸分子在严格杂交条件下杂交；
（3）检测所述待检测样品与所述探针和/或所述标记物核酸分子的杂交情况。
所述严格条件可为在6×SSC(柠檬酸钠)、0.5％SDS(十二烷基硫酸钠)溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1％SDS和1×SSC、0.1％SDS各洗膜1次。
其中，检测所述待检测样品和所述标记物核酸分子的杂交情况，进而通过标记物辅助育种分析以确定虾青素合成和/或除草剂耐受性与标记物核酸分子在遗传学上是连锁的。
本发明还提供一种DNA检测试剂盒，包括：产生诊断转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的扩增子的DNA引物对，对SEQ ID NO:1-7具有特异性的探针或者对SEQ ID NO:1-7具有特异性的标记物核酸分子。具体而言，所述检测试剂盒包括本发明所述的探针、引物对或者标记物核酸分子。
在一些实施方式中，本发明提供了一种DNA检测试剂盒，包括至少一个DNA分子，所述DNA分子包括SEQ ID NO:3的同源序列或其互补序列中至少11个连续的核苷酸、或者SEQID NO:4的同源序列或其互补序列中至少11个连续的核苷酸，其可以作为对于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或其后代具有特异性的DNA引物或探针。
进一步地，所述DNA分子包括SEQ ID NO:1或其互补序列中第1-11位或第21-31位连续核苷酸、或者SEQ ID NO:2或其互补序列中第1-11位或第12-22位连续核苷酸。
更进一步地，所述DNA分子包括SEQ ID NO:1的同源序列或其互补序列、SEQ IDNO:2的同源序列或其互补序列、SEQ ID NO:6的同源序列或其互补序列、或者SEQ ID NO:7的同源序列或其互补序列。为实现上述目的，本发明还提供了一种植物细胞，包含编码虾青素合成通路CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI和ZmPSY1蛋白的核酸序列，编码草铵膦除草剂耐受性Bar蛋白的核酸序列和特定区域的核酸序列，所述特定区域的核酸序列包括SEQ ID NO:1、SEQID NO:2、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7所示的序列。
本发明提供的序列包括下表2中列出的序列：
表2、本发明相关序列
序列号（SEQ IDNO） 序列说明
1 RB端跨junction序列（含部分T-DNA RB端序列和基因组序列，31bp）
2 LB端跨junction序列（含部分T-DNA LB端序列和基因组序列，22bp）
3 插入序列的5’末端位于插入结合部位附近的核苷酸序列，对于T-DNA来讲就是RB端（含有基因组约700bp序列，T-DNA约300bp）
4 插入序列的3’末端位于插入结合部位附近的核苷酸序列，对于T-DNA来讲就是LB端（含有基因组约400bp序列，T-DNA约400bp）
5 T-DNA全长序列(含LB和RB端各约50bp序列，含基因组序列，两端延伸了各约400和700bp)
6 位于SEQ ID NO:3内部的序列，p2DBEN-CP-BZ T-DNA序列
7 位于SEQ ID NO:4内部的序列，p2DBEN-CP-BZ T-DNA序列
8 扩增SEQ ID NO:3的第一引物，引物11
9 扩增SEQ ID NO:3的第二引物，引物12
10 扩增SEQ ID NO:4的第一引物，引物13
11 扩增SEQ ID NO:4的第二引物，引物14
12 5’侧翼基因组上的引物，引物15
13 与序列12配对的位于T-DNA上的引物，引物16
14 3’侧翼基因组上的引物，引物17
15 与序列14配对的位于T-DNA上的引物，引物18
16 Taqman检测CrBKT引物1
17 Taqman检测CrBKT引物2
18 Taqman检测CrBKT探针1
19 Taqman检测HpCrtZ引物3
20 Taqman检测HpCrtZ引物4
21 Taqman检测HpCrtZ探针2
22 Taqman检测PaCrtI引物5
23 Taqman检测PaCrtI引物6
24 Taqman检测PaCrtI探针3
25 Taqman检测ZmPSY1引物7
26 Taqman检测ZmPSY1引物8
27 Taqman检测ZmPSY1探针4
28 Taqman检测Bar引物9
29 Taqman检测Bar引物10
30 Taqman检测Bar探针5
31 玉米内源基因Ubiqutin第一引物19
32 玉米内源基因Ubiqutin第二引物20
33 Southern杂交检测中CrBKT的探针6
34 Southern杂交检测中HpCrtZ的探针7
35 Southern杂交检测中PaCrtI的探针8
36 Southern杂交检测中ZmPSY1的探针9
37 Southern杂交检测中Bar的探针10
38 位于T-DNA上的引物21，与SEQ ID NO：13方向一致
39 位于T-DNA上的引物22，与SEQ ID NO：13方向相反
40 位于T-DNA上的引物23，与SEQ ID NO：13方向相反
41 位于T-DNA上的引物24，与SEQ ID NO：15方向一致
42 位于T-DNA上的引物25，与SEQ ID NO：15方向相反
43 位于T-DNA上的引物26，与SEQ ID NO：15方向相反
本发明还提供一种利用玉米籽粒生产虾青素形成转基因虾青素玉米的新方法，同时提供了转基因虾青素玉米的提取及含量测定的方法，并将转基因虾青素玉米添加到饲料中作为蛋鸡饲料，使鸡蛋黄富集虾青素，产生富含虾青素的鸡蛋。
本发明还提供一种保护玉米植物免受由除草剂引起的损伤的方法，种植至少一种转基因玉米植物，所述转基因玉米植物基因组中依次包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:5第746-10703位核酸序列和SEQ ID NO:2，或者所述转基因玉米植物基因组中包含SEQ ID NO:5所示序列。在一些实施方式中，所述方法包括将有效剂量草铵膦除草剂施加到种植至少一种转基因玉米植物的大田中，所述转基因玉米植物包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12。
本发明还提供一种控制种植玉米植物的大田中杂草的方法，包括将含有有效剂量草铵膦除草剂施加到种植至少一种转基因玉米植物的大田中，所述转基因玉米植物基因组中依次包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:5第746-10703位核酸序列和SEQ ID NO:2，或者所述转基因玉米植物基因组中包含SEQ ID NO:5所示序列。
本发明还提供一种利用玉米生物反应器生产虾青素的方法，包括：种植至少一粒包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的玉米种子；
使所述玉米种子长成玉米植株。
在一些实施方式中，本发明提供一种富含虾青素且耐受草铵膦除草剂的玉米植物的方法，包括：
种植至少一粒包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的玉米种子；
使所述玉米种子长成玉米植株；
用有效剂量草铵膦除草剂喷洒所述玉米植株，收获与其他不具有所述转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植株相比具有减弱的植物损伤的植株，所述具有减弱的植物损伤的植株产生丰富的虾青素玉米籽粒。
在一些实施方式中，本发明还提供一种产生对虾青素生物合成的玉米植株的方法，包括向所述玉米植株的基因组中引入转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，选择富含虾青素玉米籽粒的玉米植株。在一些实施方式中，该方法包括：将包含合成虾青素玉米通路相关的四个基因的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12第一亲本玉米植株与缺少此四基因的第二亲本玉米植株有性杂交，从而产生大量子代植株；用红色虾青素籽粒作为筛选指标；选择与其他不具有转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植株相比具有红色虾青素的植物所述子代植株。
在一些实施方式中，本发明还提供一种产生对草铵膦除草剂具有耐受性的玉米植株的方法，包括向所述玉米植株的基因组中引入转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，选择耐受草铵膦的玉米植株。在一些实施方式中，所述方法包括：将对草铵膦除草剂具有耐受性的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12第一亲本玉米植株与缺少草铵膦耐受性的第二亲本玉米植株有性杂交，从而产生大量子代植株；用草铵膦除草剂处理所述子代植株；选择耐受草铵膦的所述子代植株。
在一些实施方式中，本发明还提供一种利用玉米进行虾青素生物合成且耐受草铵膦除草剂施用的玉米植株的方法，包括：向所述玉米植株的基因组中引入转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，选择耐受草铵膦和玉米进行虾青素生物合成的玉米植株。在一些实施方式中，所述方法包括将草铵膦耐受和玉米进行虾青素生物合成的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12第一亲本玉米植株与缺少草铵膦耐受性和/或不进行虾青素生物合成的第二亲本玉米植株有性杂交，从而产生大量子代植株；用草铵膦处理所述子代植株；选择耐受草铵膦的所述子代植株，耐受草铵膦的所述子代植株并进行玉米进行虾青素生物合成。
本发明还提供一种产生自转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的组合物，所述组合物为玉米粉、玉米面、玉米油或玉米淀粉。在一些实施方式中，所述组合物可为玉米粉、玉米面、玉米油、玉米淀粉、玉米面筋、玉米饼、化妆品或填充剂等农产品或商品。如果在所述组合物中检测到足够的表达量，所述组合物预期含有能够诊断转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12材料在所述组合物中存在的核酸序列。具体而言，所述组合物包括但不限于玉米油、玉米粗粉、玉米面、玉米面筋、玉米饼、玉米淀粉、以及将要作为食物源供动物消费的任何其它食品、或者另外作为膨大剂或化妆组合物中的成分用于化妆用途等。
可采用本发明的基于探针或引物对的检测方法和/或试剂盒以检测生物样品中诸如SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2 所示的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12核酸序列，其中探针序列或引物序列选自如SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4和SEQ IDNO:5中所示的序列，以诊断转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在。
综上所述，本发明转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12具有富含虾青素、耐草铵膦除草剂双重性状，具有如下优点：1）玉米遗传与生物信息资源丰富、具有表达外源蛋白和代谢物的能力、提取和处理目标产物的简易性、较低的生产成本和较高的生物安全性等优点，用于分子农业生产重组医用蛋白多肽和生物活性物质特别是具有很好的延缓衰老、抗氧化等功效的虾青素的生产，可获得富含虾青素的生物产品；2)施加含草铵膦的农业除草剂给玉米作物用于广谱杂草控制的能力；3)玉米产量未降低。具体而言，本发明的事件p2DBEN-CP-BZ-12的虾青素含量达到72.50μg/g；对草铵膦除草剂耐受性高，在4倍推荐剂量情况下仍可保护植物使其受害率低至0%；且含有该事件的植物农艺性状表现优良，产量百分率可高达102%。此外，编码虾青素的四个合成途径基因与草铵膦耐受性性状的基因连锁在同一DNA区段上，并且存在于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12基因组的单一基因座上，这一点提高了育种效率并使得能够用分子标记来追踪繁殖群体及其子代中的转基因插入片段。同时本发明检测方法中提供的引物或探针序列可产生鉴定为转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或其后代的扩增产物，能够快速、准确、稳定的鉴定出来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料的存在。
术语
以下定义和方法可以更好地定义本发明和指导本领域的普通技术人员实施本发明，除非另作说明，根据本领域普通技术人员的常规的用法来理解术语。
所述“玉米”是指玉蜀黍(Zea mays)，并且包括可以与玉米交配的所有植物品种，包括野生玉米种。
所述“包含”是指“包括但不限于”。所述“加工品”是指植物、种子等原料经加工处理得到的产物，例如组合物等。
术语“植物”包括整株植物、植物细胞、植物器官、植物原生质体、植物可以从中再生的植物细胞组织培养物、植物愈伤组织、植物丛(plant clumps)和植物或植物部分中完整的植物细胞，所述植物部分例如胚、花粉、胚珠、种子、叶、花、枝、果实、茎秆、根、根尖、花药等。应理解为本发明范围内的转基因植物的部分包括但不限于植物细胞、原生质体、组织、愈伤组织、胚以及花、茎、果实、叶和根，以上植物部分源自事先用本发明的DNA分子转化的并因此至少部分地由转基因细胞组成的转基因植物或其子代。
术语“基因”是指表达特定蛋白的核酸片段，包括编码序列前的调节序列(5’非编码序列)和编码序列后的调节序列(3’非编码序列)。“天然基因”是指天然发现具有其自身调节序列的基因。“嵌合基因”是指不是天然基因的任何基因，其包含非天然发现的调节和编码序列。“内源基因”是指天然基因，所述天然基因位于生物体基因组中它的天然位置。“外源基因”是现存在于生物的基因组中且原来不存在的外来基因，也指经转基因步骤导入受体细胞的基因。外源基因可以包含插入非天然生物体的天然基因或嵌合基因。“转基因”是通过转化程序已经被引入基因组的基因。植物基因组中重组DNA已被插入的位点可以称为“插入位点”或“靶位点”。
“侧翼DNA”可以包含天然存在于例如植物的生物体中的基因组或通过转化过程引入的外源(异源)DNA，例如与转化事件相关的片段。因此，侧翼DNA可以包括天然和外源DNA的组合。在本发明中，“侧翼区”或“侧翼序列”或“基因组边界区”或“基因组边界序列”是指至少3、5、10、11、15、20、50、100、200、300、400、1000、1500、2000、2500或5000碱基对或更长的序列，其位于最初外源插入DNA分子的直接上游或下游并且与最初外源插入DNA分子相邻。当该侧翼区位于下游时，其也可以称为“左边界侧翼”或“3’侧翼”或“3’基因组边界区”或“基因组3’边界序列”等。当该侧翼区位于上游时，其也可以称为“右边界侧翼”或“5’侧翼”或“5’基因组边界区”或“基因组5’边界序列”等。
引起外源DNA的随机整合的转化程序会导致含有不同侧翼区的转化体，所述不同侧翼区是每个转化体所特异性含有的。当重组DNA通过传统杂交被引入植物时，其侧翼区通常不会改变。转化体也会含有异源插入物DNA和基因组DNA的段之间或两段基因组DNA之间或两段异源DNA之间的独特的接合。“接合”是两个具体的DNA片段连接的点。例如，接合存在于插入物DNA连接侧翼DNA的位置。接合点还存在于转化的生物体中，其中两个DNA片段以修饰自天然生物体中发现的方式的连接在一起。“接合DNA”是指包含接合点的DNA。
本发明提供了称为p2DBEN-CP-BZ-12的转基因玉米事件及其后代，所述转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12即为玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12，其包括转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物和种子及其植物细胞或其可再生部分，所述转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物部分，包括但不限于细胞、花粉、胚珠、花、芽、根、茎、穗丝、花序、耳穗、叶和来自玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12的产物，例如玉米粉、玉米面、玉米油、玉米浆、玉米穗丝、玉米淀粉和留在玉米作物田间的生物量。
本发明转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12包含DNA构建体，当其在植物细胞内表达时，所述转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12富含虾青素和对草铵膦除草剂的耐受性。
在本发明的一些实施方式中，所述DNA构建体包含五个串联的表达盒，所述载体p2BDEN-CP-BZ包含5个串联的转基因表达盒，其中第一个和第二个表达盒由玉米种子中特异表达的双向启动子p2R5SGPA一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后，再可操作性的连接到来自莱茵衣藻经过玉米密码子优化β-胡萝卜素4-酮化酶基因CrBKT，再之后可操作性的连接到胭脂碱合酶的转录终止子(Nos)上组成了第一表达盒；另一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后可操作性的连接到来自雨生红球藻的经过玉米密码子优化β-胡萝卜素羟化酶基因HpCrtZ上，再之后可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)组成了第二表达盒；其中第三个和第四个表达盒由玉米种子中特异表达的双向启动子p2R5SGPA的一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后，再可操作性的连接到来自欧文氏菌经过玉米密码子优化的八氢番茄红素脱氢酶基因PaCrtI再之后可操作性的连接到胭脂碱合酶的转录终止子(Nos)上组成了第三表达盒；和可操作性的连接来自玉米基因组的八氢番茄红素合酶基因ZmPSY1上再之后可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)组成了第四表达盒；第五个表达盒由花椰菜花叶病毒35S启动子(pCaMv35S)，可操作性地连接到来自吸水链霉菌经过玉米密码子优化的磷化麦黄酮乙酰转移酶基因Bar上，并可操作地连接到可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)上而组成。
所述PAT蛋白的核酸序列对草铵膦除草剂具有耐受性。进一步地，所述启动子可以为从植物分离的适合启动子，包括组成型、诱导型和/或组织特异性启动子，所述适合启动子包括但不限于，花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子、玄参花叶病毒(FMV)35S启动子、泛素蛋白(Ubiquitin)启动子、肌动蛋白(Actin)启动子、土壤农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)胭脂碱合成酶(NOS)启动子、章鱼碱合成酶(OCS)启动子、夜香树属(Cestrum)黄叶卷曲病毒启动子、马铃薯块茎储藏蛋白(Patatin)启动子、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBisCO)启动子、谷胱甘肽硫转移酶(GST)启动子、E9启动子、GOS启动子、alcA/alcR启动子、毛根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)RolD启动子和拟南芥属(Arabidopsis thaliana)Suc2启动子。所述多聚腺苷酸化信号序列可以为在植物中起作用的适合多聚腺苷酸化信号序列，所述适合多聚腺苷酸化信号序列包括但不限于，来源于土壤农杆菌胭脂碱合成酶(NOS)基因的多聚腺苷酸化信号序列、来源于花椰菜花叶病毒(CaMV)35S终止子、来源于蛋白酶抑制剂Ⅱ(PINⅡ)基因的多聚腺苷酸化信号序列和来源于α-微管蛋白(α-tubulin)基因的多聚腺苷酸化信号序列。
此外，所述表达盒还可以包括其他的遗传元件，所述遗传元件包括但不限于，增强子和信号肽/转运肽核酸编码序列。所述增强子可以增强基因的表达水平，所述增强子包括但不限于，烟草蚀刻病毒(TEV)翻译激活因子、CaMV35S增强子和FMV35S增强子。所述信号肽/转运肽可以引导CrBKT、HpCrtZ和PaCrtI蛋白转运到细胞外或者细胞内特定的细胞器或区室，例如，利用编码叶绿体转运肽序列靶向叶绿体，或者利用‘KDEL’保留序列靶向内质网。
所述CrBKT可以从莱茵衣藻中分离得到的、HpCrtZ可以从雨生红球藻中分离得到的、PaCrtI可以从欧文式菌中分离得到的，ZmPSY1可以从玉米基因中分离得到的，除来自玉米的ZmPSY1基因外，其他CrBKT、HpCrtZ和PaCrtI可以通过优化密码子或者以其它方式改变CrBKT、HpCrtZ和PaCrtI和ZmPSY1基因的核酸序列，以达到增加转化细胞中转录物的稳定性和可利用性的目的。
在本发明的一些实施方式中，包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的玉米细胞、种子或植物在其基因组中依次包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:5第746-10703位核酸序列和SEQ ID NO:2，或者包含SEQ ID NO:5所示序列。
所述磷酸化乙酰转移酶（Bar）基因可以是从吸水链霉菌菌株中分离得到的，且可以通过优化密码子或者以其它方式改变编码Bar基因的多核苷酸，以达到增加转化细胞中转录物的稳定性和可利用性的目的。所述磷酸化乙酰转移酶基因也可以作为选择性标记基因。
所述“草铵膦”是指草铵膦又称草丁膦，商品名为保试达(basta)、百速顿，化学名为4-[羟基(甲基)膦酰基]-DL-高丙氨酸或2-氨基-4-[羟基(甲基)膦酰基]丁酸铵(2-amino-4-（hydroxymethylphosphinyl）butyric acid ammonium salt)。草铵膦为白色结晶，有轻微气味。熔点为210°C，760 mmHg下沸点为519.1°C。易溶于水，22℃时在水中溶解度为1370 g/L，在常见的有机溶剂中溶解度较低。草铵膦具有手性，通常生产的是L型和D型的外消旋体，后续研究发现只用L-草铵膦具有除草作用，而D型则几乎无活性。若制成仅有L-草铵膦纯光学异构体的产品进行使用，可使草铵膦的用量减少一半，提高经济性、降低使用成本减轻环境压力N-膦酰甲基甘氨酸和它的盐，用“草铵膦除草剂”处理是指使用任何一种含有草铵膦的除草剂制剂进行处理。为了达到有效生物学剂量而对某种草铵膦制剂使用率的选择不超过普通农艺技术人员的技能。使用任何一种含有草铵膦的除草剂制剂处理包含了来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料的田地，将控制所述田地中的杂草生长，并且不影响来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料的生长或产量。
所述DNA构建体采用转化方法被引入到植物中，所述转化方法包括但不限于，农杆菌介导转化法、基因枪转化法和花粉管通道转化法。
所述农杆菌介导转化法是植物转化的常用方法。将要引入到植物中的外源DNA克隆到载体的左和右边界共有序列之间，即T-DNA区。所述载体被转化到农杆菌细胞中，随后，所述农杆菌细胞用于感染植物组织，包含外源DNA的载体的所述T-DNA区被插入到植物基因组中。
所述基因枪转化法即为用包含外源DNA的载体轰击植物细胞(粒子介导的生物弹击转化)。
所述花粉管通道转化法是利用植物授粉后所形成的天然的花粉管通道(又名花粉管引导组织)，经珠心通道，将外源DNA携带入胚囊。
转化后，必须从转化的植物组织再生转基因植物，并且利用适合的标记选择具有外源DNA的后代。
DNA构建体是DNA分子互相连接起来的组合，该组合提供了一个或多个表达盒。DNA构建体具体的是能够在细菌细胞内自我复制，而且含有不同的限制性内切酶位点的质粒，所含的限制性内切酶位点用于导入提供功能性基因元件，即启动子、内含子、前导序列、编码序列、3’终止子区域和其他序列的DNA分子。DNA构建体中所含有的表达盒包括提供信使RNA的转录所必需的基因元件，所述表达盒可以设计为在原核细胞或真核细胞中表达。本发明的表达盒被设计为最具体的在植物细胞内表达。
转基因“事件”是通过用异源DNA构建体转化植物细胞而得到的，即包括至少一个含有目标基因的核酸表达盒，通过转基因的方法插入到植物基因组中以产生植物群体，再生所述植物群体，和选择具有插入特定基因组位点特征的特定植株。术语“事件”指包括异源DNA的原始转化体和该转化体的后代。术语“事件”还指转化体和含有异源DNA的其它品种个体之间进行有性杂交而得到的后代，即使在与回交亲本进行反复回交后，来自于转化体亲本的插入DNA和侧翼基因组DNA也存在于杂交后代中的同一染色体位置。术语“事件”还指来自原始转化体的DNA序列，该DNA序列包含插入DNA和与插入DNA紧密相邻的侧翼基因组序列，该DNA序列被预期转移到子代中，该子代由含有插入DNA的亲本系(例如原始转化体和其自交产生的子代)与不含有插入DNA的亲本系进行有性杂交而产生，且该子代接受了包含目标基因的插入DNA。
本发明中“重组”是指通常不能在自然界中发现并且因此通过人工干预产生的DNA和/或蛋白和/或生物体的形式。这种人工干预可产生重组DNA分子和/或重组植物。所述“重组DNA分子”是通过人工组合两种在其它情况下是分离的序列区段而获得的，例如通过化学合成或通过遗传工程技术操作分离的核酸区段。进行核酸操作的技术是众所周知的。
术语“转基因”包括任何细胞、细胞系、愈伤组织、组织、植物部分或植物，以上的基因型由于异源核酸的存在而改变，所述“转基因”包括最初被这样改变的转基因体以及由最初的转基因体通过有性杂交或无性繁殖生成的子代个体。在本发明中，术语“转基因”不包括通过常规植物育种方法或天然发生事件的基因组的(染色体的或染色体外的)改变，所述天然发生事件例如随机异体受精、非重组病毒感染、非重组细菌转化、非重组转座或自发突变。
本发明中“异源的”是指自然界中第一分子通常不被发现与第二分子组合。例如，分子可以源自第一物种并插入到第二物种的基因组中。因此这种分子对于宿主是异源的并被人工引入宿主细胞的基因组中。
培养能够生产富含虾青素且对草铵膦除草剂具有耐受性的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，可通过以下步骤：首先使第一亲本玉米植物与第二亲本玉米植物有性杂交，从而产生了多样的第一代子代植株，所述第一亲本玉米植物由培育自转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12及其后代的玉米植物组成，该转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12及其后代是通过利用本发明的红种子且能够测定到富含虾青素且对草铵膦除草剂具有耐受性的表达盒进行转化而得到的，第二亲本玉米植物缺乏虾青素合成通路基因和/或缺少对草铵膦除草剂耐受性；然后选择富含虾青素（红种子和/或对草铵膦除草剂具有耐受性的子代植株，可以培育出富含虾青素（红种子）且对草铵膦除草剂具有耐受性的玉米植物。这些步骤可以进一步包括使富含虾青素（红种子）和/或草铵膦耐受性的子代植株与第二亲本玉米植物或第三亲本玉米植物进行回交，然后通过鉴定富含虾青素（红种子）、草铵膦除草剂施加或通过与性状相关的分子标记物(如包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中插入序列的5’端和3’端鉴定出的接合位点的DNA分子)的鉴定来选择子代，从而产生生产富含虾青素且对草铵膦除草剂具有耐受性的玉米植物。
还应理解的是，两种不同的转基因植物也可以杂交以产生含有两个独立的、分离式添加的外源基因的后代。适当后代的自交可以得到对两个添加的外源基因来说都是纯合子的后代植株。如前所述的对亲本植株的回交和与非转基因植物的异型杂交也是可以预期的，无性繁殖也是同样的。
术语“探针”是一段分离的核酸分子，其上面可结合有常规的可检测标记或报告分子，例如，放射性同位素、配体、化学发光剂或酶类。这种探针与目标核酸的一条链是互补的，在本发明中，探针与来自转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12基因组的一条DNA链互补，不论该基因组DNA是来自转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12或种子还是来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物或种子或提取物。本发明的探针不仅包括脱氧核糖核酸或核糖核酸，还包括特异性地与目标DNA序列结合并可用于检测该目标DNA序列的存在的聚酰胺及其他探针材料。
术语“引物”是一段分离的核酸分子，其通过核酸杂交，退火结合到互补的目标DNA链上，在引物和目标DNA链之间形成杂合体，然后在聚合酶(例如DNA聚合酶)的作用下，沿目标DNA链延伸。本发明的引物对涉及其在目标核酸序列扩增中的应用，例如，通过聚合酶链式反应(PCR)或其他常规的核酸扩增方法。
设计和使用引物和探针的方法是本领域众所周知的。包含SEQ ID NO:1-7的全长或片段的DNA分子可用作检测玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的引物和探针，并且可以由本领域技术人员使用本文提供的序列容易地设计。
探针和引物的长度一般是11个多核苷酸或更多，优选的是18个多核苷酸或更多，更优选的是24个多核苷酸或更多，最优选的是30个多核苷酸或更多。这种探针和引物在高度严格杂交条件下与目标序列特异性地杂交。尽管不同于目标DNA序列且对目标DNA序列保持杂交能力的探针是可以通过常规方法设计出来的，但是，优选的，本发明中的探针和引物与目标序列的连续核酸具有完全的DNA序列同一性。
基于本发明的侧翼基因组DNA和插入序列的引物和探针可以通过常规方法确定，例如，通过从来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料中分离相应的DNA分子，并确定该DNA分子的核酸序列。所述DNA分子包含转基因插入序列和玉米基因组侧翼区域，所述DNA分子的片段可以用作引物或探针。
本发明的核酸探针和引物在严格条件下与目标DNA序列杂交。任何常规的核酸杂交或扩增方法都可以用于鉴定样品中来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA的存在。核酸分子或其片段在一定情况下能够与其他核酸分子进行特异性杂交。如本发明使用的，如果两个核酸分子能形成反向平行的双链核酸结构，就可以说这两个核酸分子彼此间能够进行特异性杂交。如果两个核酸分子显示出完全的互补性，则称其中一个核酸分子是另一个核酸分子的“互补物”。如本发明使用的，当一个核酸分子的每一个核苷酸都与另一个核酸分子的对应核苷酸互补时，则称这两个核酸分子显示出“完全互补性”。如果两个核酸分子能够以足够的稳定性相互杂交从而使它们在至少常规的“低度严格”条件下退火且彼此结合，则称这两个核酸分子为“最低程度互补”。类似地，如果两个核酸分子能够以足够的稳定性相互杂交从而使它们在常规的“高度严格”条件下退火且彼此结合，则称这两个核酸分子具有“互补性”。从完全互补性中偏离是可以允许的，只要这种偏离不完全阻止两个分子形成双链结构。为了使一个核酸分子能够作为引物或探针，仅需保证其在序列上具有充分的互补性，以使得在所采用的特定溶剂和盐浓度下能形成稳定的双链结构。
如本发明使用的，基本同源的序列是一段核酸分子，该核酸分子在高度严格条件下能够和相匹配的另一段核酸分子的互补链发生特异性杂交。促进DNA杂交的适合的严格条件，例如，大约在45℃条件下用6.0×氯化钠/柠檬酸钠(SSC)处理，然后在50℃条件下用2.0×SSC洗涤，这些条件对本领域技术人员是公知的。例如，在洗涤步骤中的盐浓度可以选自低度严格条件的约2.0×SSC、50℃到高度严格条件的约0.2×SSC、50℃。此外，洗涤步骤中的温度条件可以从低度严格条件的室温约22℃，升高到高度严格条件的约65℃。温度条件和盐浓度可以都发生改变，也可以其中一个保持不变而另一个变量发生改变。具体的，本发明的一个核酸分子可以在中度严格条件下，例如在约2.0×SSC和约65℃下与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7中一个或多个核酸分子或其互补序列，或者上述序列的任一片段发生特异性杂交。更具体的，本发明的一个核酸分子在高度严格条件下与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7中一个或多个核酸分子或其互补序列，或者上述序列的任一片段发生特异性杂交。本发明中，优选的标记物核酸分子具有SEQ IDNO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7或其互补序列，或者上述序列的任一片段。本发明另一优选的标记物核酸分子与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:6或SEQ IDNO:7或其互补序列，或者上述序列的任一片段具有80％到100％或90％到100％的序列同一性。SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7可以用作植物育种方法中的标记物以鉴定遗传杂交的后代。探针与目标DNA分子的杂交可以通过任何一种为本领域技术人员所熟知的方法进行检测，这些方法包括但不限于，荧光标记、放射性标记、抗体类标记和化学发光标记。
关于使用特定的扩增引物对目标核酸序列进行的扩增(例如，通过PCR)，“严格条件”指的是在DNA热扩增反应中仅允许引物对目标核酸序列发生杂交的条件，具有与目标核酸序列相应的野生型序列(或其互补序列)的引物，能够与所述目标核酸序列结合，并且优选产生唯一的扩增产物，扩增产物即扩增子。
术语“特异性结合(目标序列)”是指在严格杂交条件下探针或引物仅与包含目标序列的样品中的目标序列发生杂交。
如本发明使用的，“经过扩增的DNA”、“扩增产物”或“扩增子”是指作为核酸模板一部分的目标核酸序列的核酸扩增产物。例如，为了确定玉米植物是否由含有本发明转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12通过有性杂交方式产生，或采集自田地的玉米样品是否包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，或玉米提取物，例如粗粉、粉或油是否包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，从玉米植物组织样品或提取物提取的DNA可以通过使用引物对的核酸扩增方法以产生对于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA的存在是诊断性的扩增子。所述引物对包括一个来源于植物基因组中与插入的外源DNA插入位点相邻的侧翼序列的第一引物，和来源于插入的外源DNA的第二引物。扩增子具有一定长度和序列，所述序列对所述转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12也是诊断性的。扩增子的长度范围可以是引物对的结合长度加上一个核苷酸碱基对，优选加上约五十个核苷酸碱基对，更优选加上约两百五十个核苷酸碱基对，最优选加上约四百五十个核苷酸碱基对或更多。
可选的，引物对可以来源于插入DNA两侧的侧翼基因组序列，以产生包括整个插入核酸序列的扩增子。来源于植物基因组序列的引物对中的一个可以位于距插入DNA序列一定距离处，该距离的范围可以为一个核苷酸碱基对到约两万个核苷酸碱基对。术语“扩增子”的使用特别排除了在DNA热扩增反应中形成的引物二聚体。
核酸扩增反应可以通过本领域已知的任何一种核酸扩增反应方法实现，包括聚合酶链式反应(PCR)。各种核酸扩增方法已是本领域技术人员所熟知的。PCR扩增方法已经发展到可扩增22kb的基因组DNA和42kb的噬菌体DNA。这些方法以及本领域的其他DNA扩增方法可以用于本发明。插入的外源DNA序列和来自转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的侧翼DNA序列可以通过利用所提供的引物序列对转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的基因组进行扩增，扩增后对PCR扩增子或克隆的DNA进行标准的DNA测序。
基于DNA扩增方法的DNA检测试剂盒可含有DNA引物分子，它们在适当的反应条件下特异性杂交到目标DNA上并扩增诊断性扩增子。试剂盒可提供基于琼脂糖凝胶的检测方法或者现有技术已知的检测诊断性扩增子的许多方法。含有与SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4的玉米基因组区的任何部分同源或互补的、以及与SEQ ID NO:5的转基因插入区的任何部分同源或互补的DNA引物的试剂盒是本发明所提供的。特别地，鉴别在DNA扩增方法中有用的引物对是SEQ ID NO:8和SEQ ID NO:9，其扩增与转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的5’转基因/基因组区的一部分同源的诊断性扩增子，其中扩增子包括SEQ ID NO:1。用作DNA引物的其它DNA分子可选自SEQ ID NO:5。
这些方法所产生的扩增子可以通过多种技术进行检测。其中一个方法是GeneticBit Analysis，该方法设计了一个跨越插入DNA序列和相邻的侧翼基因组DNA序列的DNA寡核苷酸链。将该寡核苷酸链固定在一个微孔板的微孔内，在对目标区域进行PCR扩增后(在插入序列内和相邻的侧翼基因组序列中各使用一个引物)，单链PCR产物可与固定的寡核苷酸链进行杂交，并且作为单碱基延伸反应的模板，该延伸反应使用了DNA聚合酶和为下一个预期的碱基特定标记的ddNTPs。可以通过荧光或ELISA类方法得到结果。信号代表了插入/侧翼序列的存在，其说明扩增、杂交和单碱基延伸反应是成功的。
另一种方法是Pyrosequencing(焦磷酸测序)技术。该方法设计了一个跨越插入DNA序列和相邻的基因组DNA结合部位的寡核苷酸链。将该寡核苷酸链和目标区域的单链PCR产物(在插入序列内和相邻的侧翼基因组序列中各使用一个引物)进行杂交，然后和DNA聚合酶、ATP、硫酰基酶、荧光素酶、三磷酸腺苷双磷酸酶、腺苷-5’-磷硫酸盐和萤光素一起进行温育。分别加入dNTPs，测量产生的光信号。光信号代表了插入/侧翼序列的存在，其说明扩增、杂交、和单碱基或多碱基延伸反应是成功的。
Chen等(基因组研究(Genome Res.)9:492-498，1999)描述的荧光偏振现象也是可以用于检测本发明扩增子的一种方法。使用这种方法需要设计一个跨越插入DNA序列和相邻的基因组DNA结合部位的寡核苷酸链。将该寡核苷酸链和目标区域的单链PCR产物(在插入序列内和相邻的侧翼基因组序列中各使用一个引物)进行杂交，然后和DNA聚合酶以及一种荧光标记的ddNTPs一起进行温育。单碱基延伸会导致插入ddNTPs。这种插入可以利用荧光仪测量其偏振的改变。偏振的改变代表了插入/侧翼序列的存在，其说明扩增、杂交和单碱基延伸反应是成功的。
Taqman被描述为一种检测和定量分析DNA序列存在的方法，该方法在制造商所提供的使用说明中有详细介绍。现简要举例说明如下，设计一个跨越插入DNA序列和相邻的基因组侧翼结合部位的FRET寡核苷酸探针。该FRET探针和PCR引物(在插入序列内和相邻的侧翼基因组序列中各使用一个引物)在热稳定聚合酶和dNTPs存在下进行循环反应。FRET探针的杂交导致FRET探针上荧光部分和淬灭部分的分裂以及荧光部分的释放。荧光信号的产生代表了插入/侧翼序列的存在，其说明扩增和杂交是成功的。
基于杂交原理，用于检测来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料的适合技术还可以包括Southern印迹杂交、Northern印迹杂交和原位杂交。特别地，所述适合技术包括温育探针和样品，洗涤以移除未结合的探针和检测探针是否已经杂交。所述的检测方法取决于探针所附标记的类型，例如，通过X光片曝光和显影可以检测放射性标记的探针，或通过底物转化实现颜色变化可以检测酶标记的探针。
Tyangi等(自然生物技术(Nat.Biotech.)14:303-308，1996)介绍了分子标记在序列检测中的应用。简要说明如下，设计一个跨越插入DNA序列和相邻的基因组侧翼结合部位的FRET寡核苷酸探针。该FRET探针的独特结构导致其含有二级结构，该二级结构能够在近距离内保持荧光部分和淬灭部分。该FRET探针和PCR引物(在插入序列内和相邻的侧翼基因组序列中各使用一个引物)在热稳定聚合酶和dNTPs存在下进行循环反应。经过成功的PCR扩增，FRET探针和目标序列的杂交导致探针二级结构的丧失，从而使荧光部分和淬灭部分在空间上发生分离，产生荧光信号。荧光信号的产生代表了插入/侧翼序列的存在，其说明扩增和杂交是成功的。
其他描述的方法，例如微流体(microfluidics)提供了分离和扩增DNA样品的方法和设备。光染料用于检测和测定特定的DNA分子。包含用于检测DNA分子的电子传感器或结合特定DNA分子的纳珠并因而可被检测的纳试管(nanotube)设备对于检测本发明的DNA分子是有用的。
可以使用本发明所述的组合物和DNA检测领域描述的或已知的方法来开发DNA检测试剂盒。所述试剂盒有利于鉴定样品中是否存在转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA，还可以用于培育含有转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA的玉米植物。所述试剂盒可以含有DNA引物或探针，其同源于或互补于SEQ ID NO:1、2、3、4或5的至少一部分，或含有其它DNA引物或探针，其同源于或互补于DNA的转基因遗传元件中所含的DNA，这些DNA序列可以用于DNA扩增反应，或作为DNA杂交方法中的探针。
在玉米基因组中含有的以及在图1和表1中说明的转基因插入序列与玉米基因组结合部位的DNA结构包含：位于转基因插入序列5’末端的玉米p2DBEN-CP-BZ-12侧翼基因组区域，来自农杆菌的右侧边界区域(RB)的一部分插入序列，其中第一个和第二个表达盒由玉米种子中特异表达的双向启动子p2R5SGPA一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后，再可操作性的连接到来自莱茵衣藻经过玉米密码子优化β-胡萝卜素4-酮化酶基因CrBKT，再之后可操作性的连接到胭脂碱合酶的转录终止子(Nos)上组成了第一表达盒；另一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后可操作性的连接到来自雨生红球藻的经过玉米密码子优化β-胡萝卜素羟化酶基因HpCrtZ上，再之后可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)组成了第二表达盒；其中第三个和第四个表达盒由玉米种子中特异表达的双向启动子p2R5SGPA的一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后，再可操作性的连接到来自欧文氏菌经过玉米密码子优化的八氢番茄红素脱氢酶基因PaCrtI再之后可操作性的连接到胭脂碱合酶的转录终止子(Nos)上组成了第三表达盒；和可操作性的连接来自玉米基因组的八氢番茄红素合酶基因ZmPSY1上再之后可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)组成了第四表达盒；第五个表达盒由花椰菜花叶病毒35S启动子(pCaMv35S)，可操作性地连接到来自吸水链霉菌经过玉米密码子优化的磷化麦黄酮乙酰转移酶基因Bar上，并可操作地连接到可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)上而组成，来自农杆菌的左侧边界区域(LB)的一部分插入序列，以及位于转基因插入序列3’末端的玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12侧翼基因组区域(SEQ ID NO:5)。在DNA扩增方法中，作为引物的DNA分子可以是来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中转基因插入序列的任何部分，也可以是来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中侧翼玉米基因组的DNA区域的任何部分。
转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12可以与其他转基因玉米品种组合，例如除草剂(如草铵膦、麦草畏等)耐受性的玉米，或携带抗虫基因的转基因玉米品种（如金龟子、蛴螬、双斑萤叶甲等）。所有这些不同转基因事件的各种组合，与本发明的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12一起育种，可以提供抗多种害虫、富含虾青素并耐受多种除草剂的改良杂种转基因玉米品种。这些品种相比于非转基因品种和单性状的转基因品种可以表现出产量提升等更优异的特征。
本发明提供了转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，用于检测包含该事件的玉米植物的核酸序列及其检测方法，转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12是富含虾青素的玉米，并且耐受含草铵膦的农业除草剂的植物毒性作用。该双重性状的玉米植株表达CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI和ZmPSY1蛋白，其提供了番茄红素合成（前体物质）和虾青素合成的通路蛋白；且其表达吸水链霉菌菌株的草铵膦抗性的4-[羟基(甲基)膦酰基]-DL-高丙氨酸或2-氨基-4-[羟基(甲基)膦酰基]丁酸铵(2-amino-4-（hydroxymethylphosphinyl）butyric acidammonium salt)，其赋予植物对草铵膦的耐受性。
附图说明
图1为本发明用于检测玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12的核酸序列及其检测方法的转基因插入序列与玉米基因组结合部位的结构示意图；
图2为本发明用于检测玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12的核酸序列及其检测方法的重组表达载体p2BDEN-CP-BZ的结构示意图；
图3为本发明的包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的转基因玉米种子成熟后效果图；
图4为本发明的包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的转基因玉米在喷施4倍剂量草铵膦除草剂的田间推荐喷施浓度的田间效果图；
图5为本发明的包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的转基因玉米种子中虾青素生物活性鉴定结果。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明用于检测玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12的核酸序列及其检测方法的技术方案。
实施例1 克隆与转化
1.%2、 载体克隆
使用标准的基因克隆技术构建重组表达载体p2DBEN-CP-BZ（如图2所示）。所述载体p2DBEN-CP-BZ包含5个串联的转基因表达盒，其中第一个和第二个表达盒由玉米种子中特异表达的双向启动子p2R5SGPA一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后，再可操作性的连接到来自莱茵衣藻经过玉米密码子优化β-胡萝卜素4-酮化酶基因CrBKT (其核酸序列如SEQ ID NO: 5的第1306-2289位所示)上，再之后可操作性的连接到胭脂碱合酶的转录终止子(Nos)上组成了第一表达盒；另一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后可操作性的连接到来自雨生红球藻的经过玉米密码子优化β-胡萝卜素羟化酶基因HpCrtZ(其核酸序列如SEQ ID NO:5的第3486-4376位所示)上，再之后可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)组成了第二表达盒；其中第三个和第四个表达盒由玉米种子中特异表达的双向启动子p2R5SGPA的一侧可操作性的连接来自玉米基因组核酮糖-二磷酸羧化酶小链的信号肽ssu1后，再可操作性的连接到来自欧文氏菌经过玉米密码子优化的八氢番茄红素脱氢酶基因PaPaCrtI(其核酸序列如SEQ ID NO: 5的第4863-6338位所示)再之后可操作性的连接到胭脂碱合酶的转录终止子(Nos)上组成了第三表达盒；和可操作性的连接来自玉米基因组的八氢番茄红素合酶基因ZmPSY1(其核酸序列如SEQ ID NO: 5的第7394-8626位所示)上再之后可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)组成了第四表达盒；第五个表达盒由花椰菜花叶病毒35S启动子(pCaMv35S)，可操作性地连接到来自吸水链霉菌经过玉米密码子优化的磷化麦黄酮乙酰转移酶基因Bar(其核酸序列如SEQ ID NO: 5的第9892-10443位所示)上，并可操作地连接到可操作性的连接到花椰菜花叶病毒35S终止子(35s)上而组成。
将所述载体p2DBEN-CP-BZ用液氮法转化到农杆菌LBA4404(Invitrgen，Chicago，USA；Cat.No：18313-015)中，并且以磷化麦黄酮乙酰转移酶基因Bar为选择标记对转化细胞进行筛选。
1.2、植物转化
采用常规的农杆菌侵染法进行转化，将无菌培养的玉米（玉米品种Hi-II）幼胚与本实施例1.1中所述的农杆菌共培养，以将构建的重组表达载体p2DBEN-CP-BZ中的T-DNA转入到玉米染色体组中，以产生转基因玉米事件。
对于农杆菌介导的玉米转化，简要地，从玉米中分离未成熟的幼胚，用农杆菌悬浮液接触幼胚，其中农杆菌能够将CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI、ZmPSY1基因的核酸序列和和Bar基因的核酸序列传递至幼胚之一的至少一个细胞(步骤1：侵染步骤)，在此步骤中，幼胚具体的浸入农杆菌悬浮液(OD660＝0.4-0.6，侵染培养基(MS盐4.3g/L、MS维他命、干酪素300mg/L、蔗糖68.5g/L、葡萄糖36g/L、乙酰丁香酮(AS)40mg/L、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)1mg/L，pH5.3)中以启动接种。幼胚与农杆菌共培养一段时期(3天)(步骤2：共培养步骤)。具体的，幼胚在侵染步骤后在固体培养基(MS盐4.3g/L、MS维他命、干酪素300mg/L、蔗糖20g/L、葡萄糖10g/L、乙酰丁香酮(AS)100mg/L、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)1mg/L、琼脂8g/L，pH5.8)上培养。在此共培养阶段后，可以有一个选择性的“恢复”步骤。在“恢复”步骤中，恢复培养基(MS盐4.3g/L、MS维他命、干酪素300mg/L、蔗糖30g/L、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)1mg/L、植物凝胶3g/L，pH 5.8)中至少存在一种己知抑制农杆菌生长的抗生素(头孢霉素)，不添加植物转化体的选择剂(步骤3：恢复步骤)。具体的，幼胚在有抗生素但没有选择剂的固体培养基上培养，以消除农杆菌并为侵染细胞提供恢复期。接着，接种的幼胚在含选择剂(N-(膦羧甲基)甘氨酸)的培养基上培养并选择生长着的转化愈伤组织(步骤4：选择步骤)。具体的，幼胚在有选择剂的筛选固体培养基(MS盐4.3g/L、MS维他命、干酪素300mg/L、蔗糖30g/L、N-(膦羧甲基)甘氨酸0.25mol/L、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)1mg/L、植物凝胶3g/L，pH 5.8)上培养，导致转化的细胞选择性生长。然后，愈伤组织再生成植物(步骤5：再生步骤)，具体的，在含选择剂的培养基上生长的愈伤组织在固体培养基(MS分化培养基和MS生根培养基)上培养以再生植物。
筛选得到的抗性愈伤组织转移到所述MS分化培养基(MS盐4.3g/L、MS维他命、干酪素300mg/L、蔗糖30g/L、6-苄基腺嘌呤2mg/L、N-(膦羧甲基)甘氨酸0.125mol/L、植物凝胶3g/L，pH=5.8)上，25℃下培养分化。分化出来的小苗转移到所述MS生根培养基(MS盐2.15g/L、MS维他命、干酪素300mg/L、蔗糖30g/L、吲哚-3-乙酸1mg/L、琼脂8g/L，pH=5.8)上，25℃下培养至约10cm高，移至温室培养至结实。在温室中，每天于28℃下培养16小时，再于20℃下培养8小时。
1.3、转基因事件的鉴定和筛选
一共产生500个独立转基因T0单株。通过对所有T0植株稳定遗传的后代进行分子检测（包括目标基因拷贝数检测、插入位置分析等）、虾青素含量测定、草铵膦除草剂抗性和农艺性状评估，最后筛选得到p2DBEN-CP-BZ-6。
实施例2 用TaqMan进行转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12检测
取转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的叶片约100mg作为样品，用Qiagen的DNeasyPlant Maxi Kit提取其基因组DNA，通过Taqman探针荧光定量PCR方法检测CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI、ZmPSY1和Bar的拷贝数。同时以野生型玉米(非转基因，转化受体)植株作为对照，按照上述方法进行检测分析。实验设3次重复，取平均值。
具体方法如下：
步骤11、取转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的叶片100mg，在研钵中用液氮研成匀浆，每个样品取3个重复；
步骤12、使用Qiagen的DNeasy Plant Mini Kit提取上述样品的基因组DNA，具体方法参考其产品说明书；
步骤13、用NanoDrop 2000(Thermo Scientific)测定上述样品的基因组DNA浓度；
步骤14、调整上述样品的基因组DNA浓度至同一浓度值，所述浓度值的范围为80-100ng/μl；
步骤15、采用Taqman探针荧光定量PCR方法鉴定样品的拷贝数，以经过鉴定已知拷贝数的样品作为标准品，以野生型玉米(非转基因，转化受体)植株的样品作为对照，每个样品3个重复，取其平均值；荧光定量PCR引物和探针序列分别是：
以下引物和探针用于检测CrBKT基因序列：
引物1：TGGAGGACGGAGTAATCAAACC，如序列表中SEQ ID NO:16所示；
引物2：GAGGAATAGGAGGCTTAACGACTTC，如序列表中SEQ ID NO:17所示；
探针1：TACAGGCTAATGGCAAGCTGCCCCA，如序列表中SEQ ID NO:18所示；
以下引物和探针用来检测HpCrtZ基因序列：
引物3：GCGGAGGAAAAGAGAACAACTG，如序列表中SEQ ID NO:19所示；
引物4：GCCGGACACGCCGATA，如序列表中SEQ ID NO:20所示；
探针2：CAAGCCGCCGCCATTGCC，如序列表中SEQ ID NO:21所示；
以下引物和探针用来检测PaCrtI基因序列：
引物5：TGATCATGCCTTGCACAAGAG，如序列表中SEQ ID NO:22所示；
引物6：TCTACACCCTCATCCACGCTTT，如序列表中SEQ ID NO:23所示；
探针3：CTTGGAAACCAAACTCCCCACTCCCTTT，如序列表中SEQID NO:24所示；
以下引物和探针用来检测ZmPSY1基因序列：
引物7：CTCGTCCGAGCAGAAGGTCTA，如序列表中SEQ ID NO:25所示；
引物8：TGCGCAGCTGGCGTTT，如序列表中SEQ ID NO:26所示；
探针4：TCGTGCTCAAGCAGGCCGCATT，如序列表中SEQ ID NO:27所示；
以下引物和探针用来检测Bar基因序列：
引物9：TGGGCTCCACGCTCTACAC，如序列表中SEQ ID NO:28所示；
引物10：ATGACAGCGACCACGCTCTT，如序列表中SEQ ID NO:29所示；
探针5：ACCTGCTGAAGTCCCTGGAGGCACA，如序列表中SEQ ID NO:30所示；
PCR反应体系为
所述50×引物/探针混合物包含1mM浓度的每种引物各45μL，100μM浓度的探针50μL和860μL 1×TE缓冲液，并且在4℃，贮藏在琥珀试管中。
PCR反应条件为
利用SDS2.3软件(Applied Biosystems)分析数据，获得单拷贝的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12。
实施例3 转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12检测
3.1、基因组DNA提取
DNA提取按照常规采用的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法：取2克幼嫩的转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的叶片在液氮中研磨成粉后，加入0.5mL于温度65℃预热的DNA提取CTAB Buffer[20g/L CTAB，1.4M NaCl，100mM Tris-HCl，20mM EDTA(乙二胺四乙酸)]，用NaOH调pH至8.0，充分混匀后，于温度65℃抽提90min；加入0.5倍体积苯酚，0.5倍体积氯仿，颠倒混匀；12000rpm(每分钟转数)转速下离心10min；吸取上清液，加入1倍体积异丙醇，轻柔晃动离心管，于温度-20℃静置30min；12000rpm转速下再离心10min；收集DNA到管底；弃上清液，用0.5mL体积浓度为70％的乙醇，洗涤沉淀；12000rpm转速下离心5min；真空抽干或在超净台吹干；DNA沉淀溶解于适量的TE缓冲液(10mM Tris-HCl，1mM EDTA，pH 8.0)中，保存在温度-20℃条件下。
3.2、侧翼DNA序列的分析
对上述提取的DNA样品进行浓度测定，使待测样品的浓度位于80-100ng/μL之间。用选择出的限制性内切酶SpeI、PstI、BssHII(5’端分析)和SacI、KpnI、XmaI、NheI(3’端分析)分别酶切基因组DNA。每个酶切体系中加入26.5μL基因组DNA，0.5μL上述选择出的限制性内切酶以及3μL酶切缓冲液，适当温度下酶切1小时。待酶切结束后，向酶切体系中加入70μL无水乙醇，冰浴30min，转速12000rpm离心7min，弃上清，吹干，之后加入8.5μL双蒸水(ddH2O)、1μL 10× T4 Buffer以及0.5μL T4连接酶在温度4℃连接过夜。用一系列嵌套引物进行PCR扩增分离5’和3’转基因/基因组DNA。具体的，分离5’转基因/基因组DNA引物组合包括SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:38作为第一引物，SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40作为第二引物，SEQ ID NO:13作为测序引物。分离3’转基因/基因组DNA引物组合包括SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:41作为第一引物，SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43作为第二引物，SEQ ID NO:15作为测序引物，PCR反应条件如表3所示。
所获得的扩增子在2.0％琼脂糖凝胶上电泳以分离PCR反应物，随后使用QIAquickGel提取试剂盒(目录#_28704，Qiagen Inc.，Valencia，CA)从琼脂糖基质分离目的片段。然后对纯化的PCR产物测序(例如，ABI PrismTM 377, PE Biosystems, Foster City, CA)并分析(例如，DNASTAR序列分析软件，DNASTAR Inc., Madison, WI)。
使用标准PCR方法确认5’和3’侧翼序列和接点序列。5’侧翼序列和接点序列可使用SEQ ID NO:8或SEQ ID NO:12，组合SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:13或SEQ ID NO:38来确认。3’侧翼序列和接点序列可使用SEQ ID NO:11或SEQ ID NO:14，组合SEQ ID NO:10、SEQ IDNO:15或SEQ ID NO:41来确认。PCR反应体系和扩增条件如表3和表4所示。本领域技术人员将理解，其它引物序列也可用于确认侧翼序列和接点序列。
PCR产物的DNA测序提供了可以用于设计其他DNA分子的DNA，所述其他DNA分子作为引物和探针用于来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的玉米植物或种子的鉴定。
发现在SEQ ID NO:5的核苷酸1-725位显示的为玉米基因组序列在转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12插入序列的右边界侧翼(5’侧翼序列)，在SEQ ID NO:5的核苷酸10715-11127位显示的为玉米基因组序列在转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12插入序列的左边界侧翼(3’侧翼序列)。5’接合序列在SEQ ID NO:1中列出，3’接合序列在SEQ ID NO:2中列出。
3.3、PCR接合性测定
接合序列是相对短的多核苷酸分子，其是新的DNA序列，当在多核酸检测分析中检测到时对于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA是诊断性的。SEQ ID NO:1的结合序列包括转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的T-DNARB区插入位点和玉米基因组DNA插入位点一侧各11bp，SEQ ID NO:2的结合序列由转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的T-DNALB区插入位点和玉米基因组DNA插入位点另一侧各11bp组成。更长或更短的多核苷酸接合序列可以从SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4中选择。接合序列(5’连接区域SEQ ID NO:1，和3’连接区域SEQ ID NO:2)作为DNA探针或作为DNA引物分子在DNA检测方法中是有用的。接合序列SEQID NO:6和SEQ ID NO:7也是转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中新的DNA序列，其也可以作为DNA探针或作为DNA引物分子检测转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12 DNA的存在。所述SEQID NO:6(SEQ ID NO:3的核苷酸735-1012位)跨越了p2DBEN-CP-BZ构建体DNA序列和Nos转录终止序列，所述SEQ ID NO:7(SEQ ID NO:4的核苷酸1-410位)跨越了磷化麦黄酮乙酰转移酶基因Bar序列和p2DBEN-CP-BZ构建体DNA序列。
此外，通过使用来自SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4的至少一条的引物来产生扩增子，所述引物用于PCR方法中时产生转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的诊断性扩增子。
具体地，从转基因插入序列的5’末端产生PCR产物，该PCR产物为包含来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料的基因组中侧翼于T-DNA插入序列的5’末端的基因组DNA的一部分。这个PCR产物包含SEQ ID NO:3。为了进行PCR扩增，设计与侧翼于转基因插入序列的5’末端的基因组DNA序列杂交的引物11(SEQ ID NO:8)，和与之配对的位于转基因Nos转录终止序列的引物12(SEQ ID NO:9)。
从转基因插入序列的3’末端产生PCR产物，该PCR产物包含来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的植物材料的基因组中侧翼于T-DNA插入序列的3’末端的基因组DNA的一部分。这个PCR产物包含SEQ ID NO:4。为了进行PCR扩增，设计与侧翼于转基因插入序列的3’末端的基因组DNA序列杂交的引物14(SEQ ID NO:11)，和与之配对的位于插入物的3’未端的35s转录终止序列的引物13(SEQ ID NO:10)。
表3和表4中说明的DNA扩增条件可以用于上述PCR接合性试验以产生转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的诊断性扩增子。扩增子的检测可以通过使用StratageneRobocycle、MJ Engine、Perkin-Elmer 9700或Eppendorf MastercyclerGradien热循环仪等进行，或通过本领域技术人员已知的方法和设备进行。
表3、用于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的5’转基因插入物/基因组接合区域鉴定的PCR步骤和反应混合物条件
步骤 试剂 数量 备注
1 无核苷酸酶的水 添加到终体积20µL
2 10*反应缓冲液（与MgCl2） 2.0µL 1*缓冲液终浓度，1.5mMMgCl2终浓度
3 dATP、dCTP、dGTP和dTTP的10mM溶液 0.4µL 每种dNTP 200µM终浓度
4 事件引物11（SEQ ID NO:8悬浮在1*TE缓冲液或无核苷酸酶水中到10µM的浓度） 0.2µL 0.1µM终浓度
5 事件引物12（SEQ ID NO:9悬浮在1*TE缓冲液或无核苷酸酶水中到10µM的浓度） 0.2µL 0.1µM终浓度
6 RNase，无DNase(500ng/mL) 0.1µL 50ng/反应
7 RED Taq DNA聚合酶（1单位/1µL） 1.0µL(建议在下一步之前转换吸管) 1单位/反应
8 提取的DNA（模板）：待分析样品的叶片 200ng基因组DNA
阴性对照 50ng非转基因玉米基因组DNA
阴性对照 无模板DNA（DNA重悬浮在其中的溶液）
阳性对照 50ng包含p2DBEN-CP-BZ-12的玉米基因组DNA
表4、Perkin-Elmer9700热循环仪条件
循环数 设置
1 94℃ 3分钟
34 94℃ 30秒
64℃ 30秒
72℃ 1分钟
1 72℃ 10分钟
轻轻地混合，如果热循环仪上没有保温帽，可以在每个反应液上方添加1-2滴矿物油。使用表4循环参数在StratageneRobocycler(Stratagene，La Jolla，CA)、MJ Engine(MJR-Biorad，Hercules，CA)、Perkin-Elmer 9700(Perkin Elmer，Boston，MA)或 EppendorfMastercycler Gradient(Eppendorf，Hamburg，Germany)热循环仪上进行PCR。MJ Engine或Eppendorf Mastercycler Gradient热循环仪应当在计算的模式下运行。Perkin-Elmer9700热循环仪运行时要将变温速率(ramp speed)设定为最大值。
实验结果表明：引物11和12(SEQ ID NO:8和9)，当其用在转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12基因组DNA的PCR反应中时，产生1012bp片段的扩增产物，当其用在未转化玉米基因组DNA和非p2DBEN-CP-BZ-12玉米基因组DNA的PCR反应中时，没有片段被扩增；引物13和14(SEQ ID NO:10和11)，当其用在转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12基因组DNA的PCR反应中时，产生834bp片段的扩增产物，当其用在未转化玉米基因组DNA和非p2DBEN-CP-BZ-12玉米基因组DNA的PCR反应中时，没有片段被扩增。
PCR接合性测定还可用于鉴定来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的材料是纯合子或是杂合子。将引物15(SEQ ID NO:12)、引物16(SEQ ID NO:13)和引物17(SEQ IDNO:14)，或将引物16(SEQ ID NO:13)、引物17(SEQ ID NO:14)和引物18(SEQ ID NO:15)用于扩增反应以产生转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的诊断性扩增子。表5和表6中说明的DNA扩增条件可以用于上述接合性试验以产生转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的诊断性扩增子。
表5、接合性测定反应液
步骤 试剂 数量 备注
1 无核酸酶的水 添加到终体积5µL
2 2*Universal Master Mix(Applied Biosystems 目录号4304437) 5µL 1*终浓度
3 引物15 （SEQ ID NO:12）和引物16 （SEQ ID NO:13）和引物17（SEQ ID NO:14）(重悬浮于无核酸水中到10µM的浓度) 0.3µL 0.1µM终浓度
4 REDTaq DNA聚合酶（1单位/µL） 1.0µL（建议在下一步之前转换吸管） 1单位/反应
5 提取的DNA（模板）：待分析样品的叶片 200ng基因组DNA
阴性对照 50ng非转基因玉米基因组DNA
阴性对照 无模板DNA（DNA重悬浮在其中的溶液
阳性对照 50ng包含p2DBEN-CP-BZ-12的玉米基因组DNA
表6、接合性测定Perkin-Elmer9700热循环仪条件
循环数 设置
1 95℃ 10分钟
10 95℃ 15秒
64℃ 1分钟（-1℃/循环）
25 95℃ 15秒
54℃ 1分钟
1 10℃ 浸没
使用表6循环参数在StratageneRobocycler(Stratagene，La Jolla，CA)、MJEngine(MJ R-Biorad，Hercules，CA)、Perkin-Elmer 9700(Perkin Elmer，Boston，MA)或Eppendorf Mastercycler Gradient (Eppendorf，Hamburg，Germany)热循环仪上进行PCR。MJ Engine或Eppendorf Mastercycler Gradient热循环仪应当在计算的模式下运行。Perkin-Elmer 9700热循环仪运行时要将变温速率(ramp speed)设定为最大值。
在所述扩增反应中，含有模板DNA的生物样品含有诊断该样品中转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在情况的DNA。或者反应将由含有来源于玉米基因组的DNA的生物样品产生两个不同的DNA扩增子，所述来源于玉米基因组的DNA相对于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12中存在的插入DNA对应的等位基因是杂合的。这两个不同的扩增子将对应于来源于野生型玉米基因组基因座的第一扩增子和诊断转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12DNA的存在情况的第二扩增子。仅产生对应于针对杂合基因组描述的第二扩增子的单个扩增子的玉米DNA样品，可诊断确定该样品中转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的存在，且该样品由相对于转基因玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12中存在的插入DNA对应的等位基因为纯合的玉米种子所产生。
需要说明的是，转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的引物对被用于产生对转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12基因组DNA为诊断性的扩增子。这些引物对包括但不限于，引物11和12(SEQ ID NO:8 和9)，和引物13和14(SEQ ID NO:10和11)，用于所述的DNA扩增方法中。另外，用于扩增玉米内源基因的一个对照引物19和20(SEQ ID NO:31和SEQ ID NO:32)被包括在内，作为反应条件的一个内在标准。对转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12 DNA抽提样品的分析应该包括一个转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的阳性组织DNA抽提物对照，一个来源于非转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的阴性DNA抽提物对照和一个不含有模板玉米DNA抽提物的阴性对照。除了这些引物对之外，还可以使用来自SEQ ID NO:3或SEQ IDNO:4、或其互补序列的任何引物对，当它们被用于DNA扩增反应时分别产生对于来源于转基因事件玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12的组织为诊断性的包含SEQ ID NO:1或 SEQ ID NO:2的扩增子。表3-表46中说明的DNA扩增条件可以用于使用合适的引物对以产生转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的诊断性扩增子。当在DNA扩增方法中测试时产生对转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12为诊断性的扩增子的、推定含有包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的玉米植物或种子DNA的提取物，或来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的产物，可以被用作扩增的模板，来确定是否存在转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12。
实施例4 通过Southern印迹杂交进行转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12检测
4.1、用于Southern印迹杂交的DNA提取
利用T4、T5代纯合的转化事件进行Southern印迹分析。利用研钵和研杵，在液氮中研磨大约5到10g植物组织。在12.5mL提取缓冲液A(0.2M Tris pH=8.0，50mM EDTA，0.25MNaCl，0.1％v/vβ -疏基乙醇，2.5％w/v聚乙烯-吡咯烷酮)中重悬浮植物组织，以4000rpm离心10分钟(2755g)。弃掉上清液后，在2.5mL提取缓冲液B(0.2M Tris pH=8.0，50mM EDTA，0.5M NaCl，1％v/v β-疏基乙醇，2.5％w/v聚乙烯-吡咯烷酮，3％肌氨酰，20％乙醇)中重悬浮沉淀，并且在37℃温育30分钟。在温育期间，用无菌环混合样品一次。温育后，添加等体积的氯仿/异戊醇(24:1)，通过倒置轻轻混合，以4000rpm离心20分钟。收集含水层，并且在添加0.54体积异丙醇后以4000rpm离心5分钟以沉淀DNA。弃掉上清液，并且在500μL TE中重悬浮DNA沉淀。为了降解任何存在的RNA，在37℃，将DNA和1μL 30mg/mL RNAaseA温育30分钟，以4000rpm离心5分钟，并且在0.5体积7.5M醋酸铵和0.54体积异丙醇存在的情况下，通过以14000rpm离心10分钟沉淀DNA。弃掉上清液后，用500μL质量分数为70％的乙醇洗沉淀，并且使其干燥后在100μL TE中重悬浮。
4.2、限制酶消化
利用分光光度计或荧光计定量检测DNA浓度(利用1×TAE和GelRED染料)。在100μL反应体系中，每次消化5μg DNA。用限制性内切酶SpeI和KpnI分别消化基因组DNA，以T-DNA上CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI、ZmPSY1和Bar的部分序列作为探针。对于每种酶，在适当的温度下温育过夜消化物。利用真空离心蒸发浓缩器(speed vacuum)旋转样品以减少体积至30μL。
4.3、凝胶电泳
向来源于本实施例4.2中的每个样品添加溴酚蓝加样染料，并且将每个样品加样到含有溴化乙锭的0.7％琼脂糖凝胶上，在TBE电泳缓冲液中电泳分离，在20伏特下电泳凝胶过夜。
在0.25M HCl中洗凝胶15分钟以使DNA脱嘌呤，然后用水洗。设定Southern印迹杂交如下：在盘中放置20张厚的干燥印迹纸，其上再放置4张薄的干燥印迹纸。在0.4M NaOH中，预先湿润1张薄印迹纸，并且放置在该纸堆上，接着放置1张在0.4M NaOH中预先湿润的Hybond-N+转移膜(Amersham Pharmacia Biotech，#RPN303B)。凝胶置放在上部，确保在凝胶和膜之间没有气泡。3张另外预先浸泡的印迹纸被放置在凝胶上部，并且用0.4M NaOH填满缓冲液盘。用预先浸泡在0.4M NaOH中的灯芯连接凝胶堆层和缓冲液盘，将DNA转移到膜上。在室温下进行大约4小时的DNA转移。转移后，在2×SSC中漂洗Hybond膜10秒，DNA通过UV交联与膜结合。
4.4、杂交
用PCR扩增适合的DNA序列用于探针制备。所述DNA探针为SEQ ID NO:33，SEQIDNO:34，SEQIDNO:35SEQ ID NO:36，和SEQ ID NO:37或者与上述序列部分同源或互补。将25ng探针DNA在45μL TE中煮沸5分钟，在冰上放置7分钟，然后转移到RediprimeⅡ(AmershamPharmacia Biotech，#RPN1633)试管中。向Rediprime试管添加5μl 32P标记的dCTP后，在37℃温育探针15分钟。根据制造商的说明书，通过微离心G-50柱子(Amersham PharmaciaBiotech，#27-5330-01)离心，以移除未掺入的dNTPs，纯化该探针。利用闪烁计数仪测量探针活性。通过在65℃用20mL预加温的Church预杂交液(500mM Na3P04，1mM EDTA，7％SDS，1％BSA)湿润该Hybond膜30分钟，预杂交该Hybond膜。煮沸标记的探针5分钟，并且在冰上放置10分钟。向预杂交缓冲液添加适量探针(每1mL预杂交缓冲液1百万次计数)，在65℃过夜进行杂交。第二天，弃掉杂交缓冲液，用20mL Church冲洗溶液1(40mM Na3P04，1mM EDTA，5％SDS，0.5％BSA)漂洗后，在65℃下，在150mL Church冲洗溶液1中洗膜20分钟。用Church冲洗溶液2(40mM Na3P04，1mM EDTA，1％SDS)重复该过程2次。将该膜暴露于磷屏或X光片以检测探针结合的位置。
每个Southern上包括两种对照样品：(1)来自阴性(未转化的)的分离子的DNA，其用于鉴定任何可与元件-特异性探针杂交的内源玉米序列；(2)来自阳性分离子的DNA，其中引入了HindIII消化的p2DBEN-CP-BZ，其量基于探针长度等价于一个拷贝数，以说明在检测玉米基因组内的单个基因拷贝时，该实验的灵敏度。
杂交数据提供了确证的证据支持TaqManTM PCR分析，即玉米植物p2DBEN-CP-BZ-12含有CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI、ZmPSY1和Bar基因的单拷贝。利用该CrBKT探针，SpeI和KpnI酶解分别产生大小约32.2kb和12.6kb的单一条带；利用HpCrtZ探针，SpeI和KpnI酶解分别产生大小约32.2kb和12.6kb的单一条带；利用PaCrtI探针，SpeI和KpnI酶解分别产生大小约32.2kb和12.6kb的单一条带；利用该ZmPSY1探针，SpeI和KpnI酶解分别产生大小约32.2kb和12.6kb的单一条带；利用该Bar探针，SpeI和KpnI酶解分别产生大小约32.2kb和12.6kb。这表明CrBKT、HpCrtZ、PaCrtI、ZmPSY1和Bar各一个拷贝存在于玉米转化事件p2DBEN-CP-BZ-12中。
实施例5玉米转化事件的除草剂耐受性检测
本试验选用保试达除草剂(41％草铵膦异丙铵盐水剂)进行喷施。采用随机区组设计，3次重复。小区面积为15m2(5m×3m)，行距60cm，株距25cm，常规栽培管理，小区之间有1m的宽隔离带。将转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12和野生型玉米植株(非转基因，转化受体对照（CK-）分别进行如下2种处理：1)喷施清水；2)按1600g a. i./ha（为田间推荐使用剂量的4倍）剂量在V3叶期喷洒保试达除草剂，然后在V8期按相同剂量再次喷洒保试达除草剂。需要说明的是，不同含量和剂型的草铵膦除草剂换算成等量草铵膦酸的形式适用于以下结论。分别在用药后1周和2周调查药害症状并在收获时测定小区的产量。药害症状分级如表7所示。用除草剂受害率作为评价指标评估转化事件除草剂耐受性的指标，具体地，除草剂受害率(％)＝∑(同级受害株数×级别数)/(总株数×最高级别)；其中除草剂受害率是指草铵膦受害率，草铵膦受害率是根据草铵膦处理后2周的药害调查结果而确定的。每个小区的玉米产量是称量各小区中间3行的玉米粒总产量(重量)，不同处理间的产量差异以产量百分率的形式进行度量，产量百分率(％)＝喷施草铵膦产量/喷施清水产量。转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12对除草剂耐受性的结果和玉米产量结果如图4和表8所示。
表7、草铵膦除草剂对玉米药害程度的分级标准
药害级别 症状描述
0级 无药害，与清水对照生长一致；
1级 微见药害症状，局部颜色变化，药害斑点占叶面积10%以下；
2级 轻度抑制生长或失绿，药害斑点占叶面积1/4以下；
3级 对生长发育影响较大，叶畸形或植株矮化或药害斑点占叶面积1/2以下
4级 对生长发育影响大，叶严重畸形或植株明显矮化或叶枯斑3/4以下；
5级 药害极重，植株死亡或药害斑点占叶面积3/4以上。
表8、转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12对草铵膦除草剂耐受性的结果和玉米产量结果
项目/植株 p2DBEN-CP-BZ-12 CK-
受害率（%）（喷施清水） 0 0
草铵膦受害率（%）（保试达1600g a. i./ha） 0 100
产量百分率%（保试达1600g a. i./ha） 102 0
结果表明，在除草剂(草铵膦)受害率方面：1)转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12在草铵膦除草剂(1600g a. i./ha)处理下受害率基本为0，由此，转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12具有良好的草铵膦除草剂耐受性。
在产量方面：转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12在喷施清水和喷施1600g a. i./ha草铵膦2种处理下产量没有明显差异，在喷施草铵膦除草剂后，转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的产量较喷施清楚处理组略有提高，由此，进一步表明转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12具有良好的草铵膦除草剂耐受性。
实施例6玉米虾青素含量比较
采用甲醇-乙酸乙酯提取法提取转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12和野生型玉米植株(非转基因，转化受体对照（CK-）的虾青素，具体方法如下：
1）称取一定量的待测样品（干玉米粉碎后称量）
2）加入提取液（甲醇：四氢呋喃=1：1，体积比），涡旋振荡1min
3）60℃水浴锅中加热20min,取出振荡1min
4）加入乙酸乙酯，振荡1min
5）4000r/min离心5min，取上清
6）10000r/min 离心10min,取上清
7）过0.45μm滤膜，利用UV-5100紫外分光光度计（上海元析仪器）进行检测。
如图3所示，从玉米籽粒的颜色可以看出，本发明转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12与野生型玉米植株（CK-）相比颜色更红，呈橘红色，说明其虾青素含量更高。并且通过甲醇-乙酸乙酯提取法对转基因玉米事件p2BDEN-CP-BZ-6与野生型玉米植株（CK-）的虾青素含量结果可见，转基因玉米事件p2BDEN-CP-BZ-6的虾青素含量为72.50μg/g，而野生型玉米植株（CK-）的虾青素含量仅为13.35μg/g。
实施例7玉米虾青素生物活性鉴定
（1）确定饲料中虾青素的最适添加量
在饲料中添加含2.84 %虾青素的雨生红球藻粉，得到不同虾青素含量的饲料( 0、5、10、15、30、150 mg / kg)。随着饲料中虾青素含量的增加，蛋黄颜色由黄色过渡到红色。综合考虑虾青素的添加成本和蛋黄的发红程度，选择每kg饲料添加30 mg虾青素作为虾青素的最佳添加浓度。
（2）以步骤（1）确定的最佳添加浓度为基础设置了三组实验
第一组实验为阴性对照，即不含虾青素的非转基因玉米；第二组实验为阳性对照，即虾青素含量与虾青素玉米相等的虾青素藻粉；第三组实验为实验组，即转基因虾青素玉米。按照每天喂食30mg/kg虾青素喂食8周，蛋鸡在第4周可以从饲料中吸收虾青素并将其积累到蛋黄中。
如图5所示，蛋鸡饲养试验表明，饲喂富含虾青素的玉米（实验组）和藻粉强化饲料（阳性对照）的母鸡蛋黄呈红色，而阴性对照的母鸡蛋黄呈黄色。
综上所述，通过TaqManTM分析(参见实施例2)检测再生的转基因玉米植株是否存在ZmPSY1、PaPaCrtI、CrBKT、HpCrtZ和Bar基因，并表征富含虾青素和草铵膦除草剂耐受性品系的拷贝数。根据目的基因的拷贝数、富含虾青素、草铵膦除草剂耐受性和农艺性状表现(参见实施例4-6)，通过筛选，选定了事件p2DBEN-CP-BZ-12是优异的，其具有单拷贝转基因、较高虾青素含量、草铵膦除草剂耐受性和优异的农艺性状表现。

Claims (17)

1.一种核酸序列，其特征在于，包含选自序列SEQ ID NO:1-7或其互补序列中的一种或多种，所述核酸序列来源于转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12，包含所述转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的种子的代表性样本已以保藏编号CCTCC NO:P202331保藏于中国典型培养物保藏中心。
2.一种DNA引物对，包含第一引物和第二引物，其特征在于，所述第一引物和所述第二引物各自包含SEQ ID NO:5的部分序列或其互补序列，且当与含有玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA一起用于扩增反应时，产生检测样品中玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的扩增子，包含所述事件的种子的代表性样本已以保藏编号CCTCC NO:P202331保藏。
3.根据权利要求2所述的DNA引物对，其特征在于，所述第一引物选自SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ ID NO:8或SEQ ID NO:12；所述第二引物选自SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO: 11或SEQ ID NO:14。
4.根据权利要求2所述的DNA引物对，其特征在于，所述第一引物选自SEQIDNO:1或其互补序列、SEQIDNO:8或SEQ ID NO:12，所述第二引物选自SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:13；或者所述第一引物选自SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO:10或SEQ ID NO:15，所述第二引物选自SEQ ID NO:11或SEQ ID NO:14。
5.一种DNA探针，其特征在于，包含SEQ ID NO:5的部分序列或其互补序列，所述DNA探针在严格杂交条件下与包含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交，并在严格杂交条件下不与不含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交。
6.根据权利要求5所述的DNA探针，其特征在于，所述DNA探针包含选自SEQ ID NO:3或其互补序列、SEQ ID NO:4或其互补序列的序列。
7.根据权利要求5所述的DNA探针，其特征在于，所述DNA探针包含选自SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO:6或其互补序列和SEQ ID NO:7或其互补序列的序列。
8.一种标记物核酸分子，其特征在于，包含SEQ ID NO:5的部分序列或其互补序列，所述标记物核酸分子在严格杂交条件下与包含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交，并在严格杂交条件下不与不含选自SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列的DNA分子杂交。
9.根据权利要求8所述的标记物核酸分子，其特征在于，所述标记物核酸分子包含选自SEQ ID NO:3或其互补序列、SEQ ID NO:4或其互补序列的序列。
10.根据权利要求8所述的标记物核酸分子，其特征在于，所述标记物核酸分子包含选自SEQ ID NO:1或其互补序列、SEQ ID NO:2或其互补序列、SEQ ID NO:6或其互补序列和SEQ ID NO:7或其互补序列的序列。
11.一种检测样品中包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA存在的方法，其特征在于，包括：
（1）使待检测样品与权利要求2-4任一项所述的DNA引物对在核酸扩增反应中接触；
（2）进行核酸扩增反应；
（3）检测扩增产物的存在；
所述扩增产物包括选自序列SEQ ID NO:1-7或其互补序列的核酸序列，即表示所述检测样品中包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA存在；包含所述事件的种子的代表性样本已以保藏编号CCTCC NO:P202331保藏。
12.一种检测样品中包含转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的DNA存在的方法，其特征在于，包括：
（1）使待检测样品与权利要求5-7任一项所述的DNA探针，和/或权利要求8-10任一项所述的标记物核酸分子接触；
（2）使所述待检测样品与所述探针和/或所述标记物核酸分子在严格杂交条件下杂交；
（3）检测所述待检测样品与所述探针和/或所述标记物核酸分子的杂交情况；
包含所述事件的种子的代表性样本已以保藏编号CCTCC NO:P202331保藏。
13.一种DNA检测试剂盒，其特征在于，包括：权利要求2-4任一项所述的DNA引物对、权利要求5-7任一项所述的DNA探针，和/或权利要求8-10任一项所述的标记物核酸分子。
14.一种提高玉米种子中虾青素含量的方法，其特征在于，包括种植至少一种转基因玉米植物，所述转基因玉米植物基因组中依次包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:5第746-10703位核酸序列和SEQ ID NO:2，或者所述转基因玉米植物基因组中包含SEQ ID NO:5所示序列。
15.一种保护玉米植物免受由除草剂引起的损伤的方法，其特征在于，种植至少一种转基因玉米植物，所述转基因玉米植物基因组中依次包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:5第746-10703位核酸序列和SEQ ID NO:2，或者所述转基因玉米植物基因组中包含SEQ ID NO:5所示序列。
16.一种控制种植玉米植物的大田中杂草的方法，其特征在于，包括将有效剂量草铵膦除草剂施加到种植至少一种转基因玉米植物的大田中，所述转基因玉米植物基因组中依次包含SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:5第746-10703位核酸序列和SEQ ID NO:2，或者所述转基因玉米植物基因组中包含SEQ ID NO:5所示序列。
17.一种产生自转基因玉米事件p2DBEN-CP-BZ-12的加工品，其特征在于，所述加工品为玉米粉、玉米油、玉米穗丝或玉米淀粉；包含所述事件的种子的代表性样本已以保藏编号CCTCC NO:P202331保藏。
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