转基因生物的产业化自上世纪80年代以来发展非常迅速，经过30多年的历程，转基因技术已经被应用到农业、医药、化工、食品、环境保护、能源等领域。目前，转基因生物的产业化规模呈逐年递增趋势，到2012年转基因作物种植面积达到1.703亿hm2，比1996年增长了100倍。与此同时，转基因生物上市品种不断丰富，其产业化带来的经济效益和环境效益也得到充分显现。此外，转基因生物安全评价体系的不断完善进一步保障了产业化的转基因品种食用和环境安全性。转基因生物产业未来的发展重点主要包括复合性状转基因作物、药用工业用转基因植物、品种改良转基因作物以及转基因动物的产业化，而现在已经比较成熟的转基因微生物产业也将有更加广泛的应用。但不可否认的是，转基因产业化的发展仍面临着来自安全、产权、科技、科普等各方面争议和挑战。在我国，转基因产品的自主研发能力亟需提高，产业标准化体系和风险交流制度也需要逐步建立和完善。为此，我国政府应加大科研和科普力度，适时适度推动转基因生物产业化进程。

转基因作物诞生以后已经获得了很快的发展，随着转基因作物商业化进程的加快，转基因作物的食用安全和环境安全问题越来越得到重视。为了对转基因作物的流通进行规范管理，各个国家以不同的方式要求企业需要对含有转基因成分的食品和饲料进行标识，以保障消费者的知情权。本研究详细介绍了全球各国施行的不同转基因标识制度，通过比对中国与国外各国标识制度，得出我国制度的相对不足之处，为后续改进提供了依据。本研究还对目前国内外基于蛋白质和核酸的转基因成分检测方法进行了总结；另外对于一些现在最新的检测技术，比如高通量测序，数字PCR，LAMP等技术的研究进展做了归纳，并且预测了这些技术在未来转基因检测中的应用前景。最后，本研究对转基因成分检测的前景，挑战和发展方向做出了展望。

目前发展中国家占全球转基因作物种植总面积的比例逐年增长，2012年种植量首次超过发达国家。巴西从最初禁止转基因大豆种植到目前为全球转基因作物种植面积第二大的国家，其管理模式是值得中国借鉴的。本研究阐述了转基因生物在巴西和中国的发展，从法律法规、管理体系和标识管理3个方面对比了巴西和中国对转基因生物的安全管理。中国可以从以下几方面提高转基因生物的管理：根据转基因技术及转基因生物的发展制定与时俱进的法规；完善现行的管理体制；加大政府信息透明度，及时、广泛地进行科普宣传；加强监管执法力度；采用更科学的标识方式。中国为推动转基因技术的可持续发展，应该采取有效措施建立并严格执行监督体系，加强转基因生物及其产品的安全管理，妥当地解决转基因食品安全问题，进一步促进中国转基因生物产业化的发展。

肉(制)品的掺杂的假现象日益泛滥，传统的检测方法成本较高、精确度低，无法实现快速简便的实时检测，一种简便、高效和快速的检测方法亟待开发。本研究通过传统的PCR方法对引物进行筛选、验证，针对猪、牛和绵羊肉类分别选出了一对高特异性引物，分别对猪、牛和绵羊肉基因组DNA进行实时荧光定量PCR扩增，检测限分别为1.69、1.52和17.5拷贝；利用此引物进一步开发为肉类掺假检测试剂盒，试剂盒对市场上的深加工肉制品进行检测的结果表明，能够有效地鉴别出猪、牛和绵羊肉制品。该试剂盒操作简单，不需要专业人员，在现场检测中有很好的应用前景。

肠道微生物与人类健康有着密切的关系，对肠道微生物的研究是人类微生物组学工程的重点。目前对肠道微生物的研究主要采用分子生物学方法，粪便中肠道微生物基因组DNA的提取质量是应用分子生物学技术的前提和实验成功与否的关键。为了探究最适的肠道微生物基因组DNA提取方案，本实验以大鼠(Rattus norvegicus)粪便为材料，比较了5种目前较为常用的粪便基因组DNA提取方法。从DNA浓度、完整性、纯度和多样性等方面进行了比较和评价，选出最佳DNA提取方法，并对最佳粪便用量和差速离心次数进行了优化。结果显示，先用差速离心法获得粪便中细菌，经化学法和酶法破碎细菌细胞后，用酚仿抽提法去除蛋白质获得核酸提取粪便基因组DNA的效果最佳，对该方法的参数优化实验表明，若要进行宏基因组测序，采用0.2 g粪便，差速离心1次；若采用16S rRNA-PCR方法检测肠道菌群的数量或者肠道菌群的多样性，用0.4 g粪便，差速离心2次；用0.3 g粪便差速离心1次提取的DNA中PCR抑制物最少。本研究通过粪便中肠道微生物DNA提取方法的优化，为后续肠道菌群分子检测工作提供了良好的基础资料。

食品中过氧化氢残留的现象较为严重，为开发一种操作简便、反应迅速、快捷高效的检测方法，本研究建立检测食品过氧化氢残留的试纸快速检测法，并通过测定25组样品中过氧化氢的残留量验证其应用性。现有方法响应时间长、生产周期长、稳定性差，本研究以3 mm层析滤纸为载体，使试纸能够在3 s内对过氧化氢残留进行迅速的半定量检测；采用正交实验详细优化制作工艺，极大缩短了试纸的生产周期；在显色液中添加了酶保护剂，使试纸具有了较好的稳定性和保存期；对25组样品进行过氧化氢残留量测定，结果表明，试纸法与国标法结果吻合性高，更为快速、方便、灵敏，而且操作简单、价格低廉，适用于现场食品安全监督检验，对食品中过氧化氢残留的快速检测具有重要意义

赭曲霉毒素A(ochratoxin A, OTA)是毒性最强的真菌毒素之一，具有较强的动物毒性和植物毒性。乙烯(ethylene, ETH)作为植物激素能够调节植物生长、发育、响应生物及非生物胁迫的多个环节，但是乙烯在OTA诱导的拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物毒性中的作用尚不清楚。本研究利用气相色谱测定了OTA处理下拟南芥叶片乙烯和乙烯前体氨基环丙烷羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid, ACC)含量的变化。结果显示，OTA 胁迫促进了ETH 和ACC含量的上升；通过实时荧光定量PCR检测到OTA能诱导ETH合成限速酶——ACC合成酶(ACC synthase, ACS)基因ACS6 的表达，且这种诱导作用与OTA 的胁迫时间有关；ACC和乙烯作用抑制剂(AgNO3)分别与OTA作用处理拟南芥叶片后，观察到ACC能加重OTA 引起的叶片坏死斑，增加相对电导率和活性氧含量，加剧OTA 对叶片的伤害，而AgNO3则引起相反的作用效果，缓解OTA 引起的植物损伤。本研究结果表明，乙烯参与了OTA 诱导拟南芥毒性的过程，并且乙烯在拟南芥响应OTA胁迫中可能起到负调控的作用。本研究初步明确了乙烯在OTA诱导的拟南芥毒性中的作用与部分机理，为深入研究OTA植物毒性致毒机理提供了基础资料。

赭曲霉毒素A(ochratoxin A, OTA)是一种由曲霉(Aspergillus spp.)和青霉(Penicillium spp.)等丝状真菌产生的次级代谢产物，主要污染谷物、葡萄(Vitis vinifera)、大豆(Glycine max)、咖啡(Coffea arabica)及其相关产品。动物实验表明，OTA具有肾毒性、肝毒性，致癌、致畸和致突变性，减少或消除食品及其原料中的OTA对国民食品安全至关重要。本研究以从动物粪便分离的芽胞杆菌(Bacillus spp.)为材料研究OTA的生物脱毒。结果显示，1株Bacillus spp. Sl-1既能吸附又能降解OTA：活菌和高温灭活菌(121 ℃, 20 min)均能吸附OTA，OTA浓度为6 μg/mL时，薄层层析(thin layer chromatography, TLC)测定24 h后高温灭活菌(121 ℃, 20 min)的吸附量(80%)高于活菌(60%)；菌液上清能降解OTA，OTA浓度为6.2 μg/mL时，高效液相色谱(high-performance liquid chromatograpy, HPLC)测定24 h降解率为98%，没有降解产物产生。Sl-1在发霉玉米中OTA的降解率为35.0%。16S rRNA序列比对初步确定Sl-1为地衣芽胞杆菌(B. licheniforms)。本研究首次获得了1株既能吸附又能降解OTA的B. licheniforms，为OTA的生物脱毒提供了新材料。

赭曲霉毒素A(OTA)是由某些真菌产生的次级代谢产物，广泛分布于谷物、酒类以及肉类等食品中。前人研究表明，OTA对啮齿类动物和人体具有肾脏毒性、肝脏毒性，以及致畸、致突变和潜在致癌等毒性。为了探究OTA在代谢水平产生的毒害作用，本研究以氢核磁共振谱(1H NMR)作为主要研究平台结合病理组织分析、血生化分析等实验手段在代谢水平研究了OTA的毒性。结果表明，OTA对大鼠(Rattus norvegicus)肾脏具有毒害作用。病理切片结果显示，OTA诱导肾脏外髓质表皮细胞的细胞质空泡化和肾近端小管表皮细胞的核巨大化；1H NMR结果显示，血浆中乳酸、苏氨酸、脂质以及高密度脂蛋白等化合物含量发生变化，说明OTA改变了大鼠的基础代谢，并影响了糖代谢和脂代谢的相关代谢通路。这一发现为从代谢组学的角度深入理解OTA的致毒机制提供了有价值的信息。

通过转N-3脂肪酸去饱和酶基因技术使猪肉中的N-6多不饱和脂肪酸转化成N-3多不饱和脂肪酸，为膳食中N-3多不饱和脂肪酸的补充提供新途径。本实验研究了转入N-3脂肪酸去饱和酶基因的猪肉对SD大鼠(Rattus norvegicus)的亚慢性毒性作用。4~5周龄的SD大鼠140只，雌雄各半，按性别、体重随机分为7组。分别饲喂添加3.75%、7.50%和15.00%的转N-3脂肪酸去饱和酶基因猪肉或正常猪肉的饲料，对照组饲喂正常AIN-93基础饲料。在实验期间观察动物的体重、食物摄入量、血液学常规指标和生化指标。实验结束时处死动物，计算脏器指数，并对主要脏器进行组织病理学观察。与普通猪肉饲料组和AIN-93饲料组相比，转基因猪肉添加组体重、食物利用率、血常规、血生化、脏器系数和组织病理学等指标均未发现有生物学意义的改变。结果表明，添加转N-3脂肪酸去饱和酶基因猪肉对SD大鼠不具有亚慢性毒性作用，这也为转N-3脂肪酸去饱和酶基因猪肉的全面安全性评价提供了参考数据。

为了评估转基因耐除草剂玉米中长期喂养Sprague-Dawley (SD)大鼠的安全性，本研究将转基因耐草甘膦除草剂玉米(CC-2)及其非转基因对照玉米(郑-58)分别以12.5%、25%和 50%的比例添加到基础饲料中，饲喂SD大鼠90 d，检测其对SD大鼠营养状况和生理指标的影响，实验期间，观察各组动物的体重、血常规以及血生化指标，实验末期解剖动物进行大体病理观察，计算脏器系数。结果显示，转基因玉米喂养动物90 d后，各组动物生长发育良好，转基因玉米组与非转基因玉米对照组相比，SD大鼠的血生化、血常规、脏器系数等个别指标有统计学差异(P＜0.05)，但这些差异无剂量相关性，无生物学意义。研究表明，长期饲喂转基因耐除草剂玉米CC-2与非转基因玉米对SD大鼠具有同样的安全性。本研究为转基因玉米的安全应用提供了科学数据支持。

Cry蛋白是苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)微生物产品中的一种杀虫成分，被用作生物杀虫剂已经有超过50年的历史。Cry5B蛋白作为Cry蛋白的一种，其食用安全性还有待评价。本研究对Cry5B蛋白进行了体外致敏性评价、急性毒性实验和30 d喂养实验。体外热稳和模拟消化实验结果显示，Cry5B蛋白100 ℃加热60 min仍有稳定性，而且在模拟消化液中消化15 s后即被降解，表明Cry5B蛋白的致敏性较低。小鼠经口急性毒性实验结果显示，Cry5B以5 g/kg BW的大剂量灌胃小鼠后，小鼠活动和生理代谢正常，未见不良反应。SD大鼠(Rattus nargegicus)30 d喂养实验结果显示，大鼠在体重、进食量、血生化(乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、总蛋白、白蛋白、肌酐、血尿素氮 、天冬氨酸转氨酶、总胆固醇、血糖、甘油三酯、丙氨酸转氨酶)、血常规(白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板)的指标均正常，病理学结果显示，大鼠肝、脾和肾等主要内脏器官普遍出现充血、轻度出血、水肿的现象，但这些病变与饲喂转基因棉籽无关。从不同方面对Cry5B蛋白进行食用性安全性评价都表明，体外表达的重组蛋白Cry5B的致敏性和转Cry5B基因的棉籽毒性的风险较低，可以认为是安全的，并且对转Cry5B基因抗虫棉进行进一步安全性评价提供参考数据。

随着豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)近年来在棉花、水稻等农作物中的应用，CpTI在人类食物中的分布也日益广泛。作为一种外源蛋白，其致敏性越来越引起人们的关注，本研究对CpTI的潜在致敏性进行生物信息学分析，并与其他研究方法得到的结果进行比较，旨在进一步明确其潜在致敏性。在分析CpTI蛋白理化性质的基础上，使用DNAStar软件和Kolaskar-Tongaonkar在线服务器分别分析CpTI蛋白的抗原表位，同时使用致敏原在线数据库(Allergenonline)和致敏蛋白结构数据库(SDAP)中将CpTI氨基酸序列与已知致敏原序列进行比较分析其潜在致敏性。研究结果分析得到CpTI蛋白的抗原表位氨基酸区域可能为76~80，小于6个氨基酸，几乎不能形成抗原决定簇。另外，CpTI蛋白与已知致敏原中连续80个氨基酸的最高相似度为18.85%，没有发现CpTI具有与已知氨基酸序列完全相同的连续8个氨基酸。研究表明，抗原表位分析可以预测蛋白的免疫原性，而使用Allergenonline和SDAP数据库分析可以分析蛋白与已知致敏原之间的交叉反应性，从而预测其致敏性。采用这些方法对CpTI进行分析的结果显示，未发现其具有可形成抗原决定簇的抗原表位序列，与已知致敏原的相似度也没有达到产生交叉反应的程度。本研究显示，CpTI无致敏性或潜在致敏性很低，这将对使用生物信息学分析工具预测新型蛋白的潜在致敏性具有一定的参考意义。

目前广泛通过检测过敏患者血清中过敏原特异性IgE含量来进行过敏诊断，然而有研究显示，过敏患者血清中IgE水平与临床症状并无直接的关系。本研究通过比较大鼠(Rattus norvegicus) 嗜碱性白血病粒细胞系(rat basophilleukemia, RBL) RBL-2H3和RBL-1细胞与致敏小鼠(Mus musculus)血清中免疫球蛋白(IgE)抗体的结合能力以及脱颗粒能力，建立一种用于评价食品蛋白潜在致敏性的细胞免疫学评价方法。采用3种具有不同潜在致敏性的食品蛋白(大豆球蛋白(Gly)、卵清白蛋白(OVA)和马铃薯酸性磷酸酶(PAP))，对3~4周龄雌性Balb/c小鼠进行经口致敏5次，获取致敏血清用于流式细胞术对RBL-2H3和RBL-1细胞结合能力的分析以及体外介质释放实验。同时测定Balb/c小鼠的系统性过敏反应，探究RBL细胞脱颗粒反应与系统性过敏反应的关系。结果显示，小鼠血清IgE与RBL-2H3细胞的结合能力显著高于RBL-1细胞(P＜0.05)。RBL-2H3细胞表现出较好的脱颗粒反应，显著高于RBL-1细胞(P＜0.05)，而RBL-1细胞表现出较低的脱颗粒反应。另外，RBL-2H3细胞介质释放实验检测灵敏度高，只需10~100 ng/mL的过敏原即可诱发细胞产生最强的脱颗粒反应，能够检测到食品中微量的致敏蛋白，检测特异性高；用抗OVA的小鼠血清致敏细胞，Gly诱导后，细胞未发生脱颗粒，能够区分Gly、OVA和PAP 3种不同致敏性的食品蛋白，与系统性过敏反应结果一致，真正反映食品蛋白诱发IgE介导的过敏反应的能力。研究结果提示，RBL-2H3细胞模型可以作为一种用于检测食品蛋白潜在致敏活性的有效方法。研究结果为建立评价新型食物蛋白潜在致敏性的细胞模型提供了一定的科学依据。