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3 GMO, GMM, GMF and LMO GMO: Genetically Modified Organism GMM: Genetically Modified Microorganism GMF: Genetically Modified Food LMO: Living Modified Organism
4 Bt
5
6
7
8
9
10
11 RRS
12 Bt
13 European corn borer Bt corn
14 (Rootworm) ( ) Above images are from Iowa State University web s
15 Dow AgroSciences (Novel Bt Protein Developed with Pioneer Hybrid)
16
17 (Golden rice)
18
19
20
21
22
23 Bio (biology) Technology
24
25
26 Bt Technology
27 Bt Elasped Time: 0 Hours
28 (Biological vectors) (Physical methods) (Chemical methods)
29 (Agrobacterium Method)
30 DNA
31 (Physical method)
32 DNA
33 (Gene Gun)
34
35 1 m DNA 430 m/s
36 (Chemical method)
37
38
39
40 DNA
41
42 1. Bt 3. Bt Bt
43 ( )
44 ( ) ( Clive James, ISAAA, 2003)
45 Source: Clive James, (30%) 16 (27%) 13.5 (26%) 10.7 (24%) 7.1 (18%) 4.4 (16%) 3.3 (25%) 47.3 (70%) 42.7 (73%) 39.1 (74%) 33.5 (76%) 32.8 (82%) 23.4 (84%) 9.5 (75%) [mha(percentage)] ( )
46 ( ) 2001 % 2002 % 2003 % +/-* %* *
47 2003 ( )
48 ( ) ( Clive James, ISAAA, 2003)
49 ( ) <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 < < < < < (mha)
50 urce: Clive James, Total <0.1 ilippines <0.1 rtugal <0.1 raine <0.1 <0.1 <0.1 ance <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 rmany <0.1 <0.1 nduras <0.1 <0.1 lombia <0.1 <0.1 <0.1 donesia <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 lgaria <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 < <0.1 <0.1 exico <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 uguay (mha) untry ( )
51 ( 2001 % 2002 % 2003 % +/-* %* <
52 ( )
53 ( ) Source: Clive James, <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 < <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 < (mha)
54 ( ) 2001 % 2002 % 2003 % +/-* %* <0.1 <1 <0.1 < <0.1 <1 <0.1 < <0.1 <1 <0.1 < () ()
55 ( )
56 ( ) Source: Clive James, <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 < < (Bt) (mha)
57 ( ) Source: Clive James, <0.1 <0.1 < < < (Bt) (mha)
58 ( ) 2001 % 2002 % <0.1 <1 <0.1 < % <0.1 +/-* %*
59 2003 ( )
60 2003 ( ) % Source: Clive James, 2003.
61 SOYBEANS CORN
62 Produce in Taiwan Papaya and rice and so on: Just in experimental scale
63 (PRSV)
64
65
66
67 :
68
69
70 (1)
71 (2)
72 (3) / / /
73 (4)
74 GMO DNA GMO DNA : (crossing) ( )
75 GMO : (USDA): (Safe to Grow) (EPA): (Safe for the Environment) (FDA): (Safe to Eat)
76 GMO GMO GMO GMO USDA EPA FDA
77
78 ~ } } }
79 研發階段 之管制 基因改造食品研發階段之管制 a. 國科會 NSC 基因重組 實驗守則 b. 農委會 基因改造植物田間試驗管理規範 COA 基因改造動物田間試驗管理規範
80 研發階段及上市 之管制 基因改造食品研發及上市階段之管制 c. 環保署 EPA 遺傳工程環境用 藥微生物製劑開 發試驗研究管理 辦法 環境影響評估法 d. 衛生署 DOH 基因改造食品之安全性評估方法 基因改造食品查驗登記辦法 基因改造食品標示辦法
81
82
83
84
85
86 / / 2~4 GMO 5%
87
88
89
90 (90.1.1)
91 - ) (90.1.1
92 - ( )
93 (GMFAC)
94
95 National Laboratories of Foods and Drugs
96 (1) ( / ) (2)
97 National Laboratories of Foods and Drugs
98 (3)
99 National Laboratories of Foods and Drugs
100 (4) ( ) ( / )
101 National Laboratories of Foods and Drugs
102 (5) (6)
103 National Laboratories of Foods and Drugs
104 (7) (8)
105 Event Bt NK GA MON (RRS) 01
106 T25 TC1507 DBT418 DLL25 MON
107
108 Dickson 2/3
109
110 : DNA (genomic DNA) : (matrix) DNA (plasmid DNA) :
111 RRS RRS pepsps Partial E35S, CTP, EPSPS, partial Tnos epsps plec Partial OPF of le1 le1 pmulm2 Event-specific sequences of MON810, NK603 and ivr 1 - (bp) (ng)
112 pepspe
113 plec
114 pmulm2
115
116 DNA :
117 DNA
118 酶 (polymerase chain reaction, PCR) (microarray) (Southern blot)
119 grinding DNA extract DNA isolation Qualitative PCR Analysis TaqMan Chemistry Quantitative PCR Quantitative PCR analysis R Reporter Forward Primer Probe Q 5 R Q Quencher Reverse Primer R Q sample
120 DNA DNA DNA : CTAB (cetyltrimethylammonium bromide)- DNA ( )
121 PCR DNA PCR
122 GMO labeling Nonauthorized food PCR Food Sample DNA extraction Checking by other primers GMO screening 35S promotor PCR test Positive Negative PCR tests No GMO labeling for approved GMOs Positive Negative
123 酶 DNA
124 DNA CTAB 酶
125 MON810 Monsanto Co., St. Louis, MO, USA GA21 Monsanto Co., St. Louis, MO, USA 35S Roundup Ready TM
126 PCR Genomic DNA (Maize: 50 ng) MgCl 2 dntp Primers Taq polymerase 1 PCR buffer Agarose 1X TAE buffer
127 DNA CTAB cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) CTAB extraction buffer: Chloroform/isoamyl alcohol (CI): CTAB precipitation Isopropanol: DNA
128 DNA Spectrophotometer Model U /280 nm /230 nm 1.7~2.0 DNA 260/280 nm /230 nm 1.8~2.0
129 DNA Microplate Fluorescence Reader 50 mg CTAB DNA GA ng / L MON ng / L
130 GA21 G5 GGT GGA AGA GTT CAA TGT ATG G3 CCT CAC TGT TCA GCA GGT TAT Pr-act OTP m-epsps NOS-ter G5 379 bp G3
131 MON810 M5 GAC GAG TGC TAC CCT ACC TAC M3 CGC CCA ACA ACA AGA TCA AAG E35S pro hsp70 intron cryia zea mays M5 452 bp M3
132 Zel 1-5 CCT CAG TCG CAC ATA TCT ACT ATA CT Zel 1-3 CTA GAA TGC AGC ACC AAC AAA maize 508 bp G5 GGT GGA AGA GTT CAA TGT ATG G3 CCT CAC TGT TCA GCA GGT TAT GA bp M5 GAC GAG TGC TAC CCT ACC TAC M3 CGC CCA ACA ACA AGA TCA AAG MON bp
133 酶 Qualitative Multiplex PCR Program Ta gradient thermal cycler PCR Express, Thermo Hybaid, UK 55.1 ~70.2 Ta
134 379 bp 452 bp GA21 MON810 酶 2 L PCR , 55.5, 56.3, 57.7, 59.4, 61.4, 63.3, 65.3, 67.6, 69.0, 69.7, 70.2 Mr Bio-100 TM DNA ladder
135 酶 cycles 30 cycles
136 379 bp 452 bp GA21 MON810 酶 5 L PCR Lanes 1-3 non-gm, GA21 MON810 Lane 4-5 non-gm GM Lane 6 negative control no DNA Mr Bio-100 TM DNA ladder
137 酶 G5 /G3, M5 /M3 Zel 1-5 /Zel 1-3 GA21, MON810 zein 2 L PCR (508 bp) zein Lane 1-3 non-gm, GA21 MON810 Lane 4 (452 bp) MON810 50% Lane 5-6 non-gm GM (379 bp) GA21 Lane 7 negative control no DNA Mr Bio-100 TM DNA ladder
138 酶 0.1% 0.1% 379 bp 452 bp GA21 MON810 酶 5 L PCR Lane %, 50%, 25%, 12%, 5%, 1%, 0.5%, 0.1%,0.05% 0.01% GM Lane 11 negative control no DNA Mr Bio-100 TM DNA ladder
139 (0.2 mol/l) 酶 (508 bp) zein (452 bp) MON810 (379 bp) GA21 G5 /G3, M5 /M3 Zel 1-5 /Zel 1-3 GA21, MON810 zein 2 L PCR Lane %, 50%, 25%, 12%, 5%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05% 0.01% GM Lane 11 negative control no DNA Mr Bio-100 TM DNA ladder
140 (Zel 1-5 /Zel mol/l G5 /G3 0.2 mol/l M5 /M3 0.1 mol/l ) 酶 1% (508 bp) zein (452 bp) MON810 (379 bp) GA21 G5 /G3, M5 /M3 Zel 1-5 /Zel 1-3 GA21, MON810 zein 2 L PCR Lane %, 50%, 25%, 12%, 5%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05% 0.01% GM Lane 11 negative control no DNA Mr Bio- 100TM DNA ladder
141 CTAB DNA Multiplex PCR 1%
142 PCR DNA DNA PCR PCR Ct y = x R 2 = Log (GMO level) Ct y = x R 2 = Log (lectin level)
143 target DNA standard DNA (linearized plasmid) Amplification + primers +dntps +Taq DNA polymerase Standard PCR product Target PCR product Gel electrophoresis standard DNA band Target DNA band standard DNA target DNA PCR QC-PCR Equivalence point: [target]=[standard]
144 Polymerization Strand Displacement Forward Primer R R Probe Probe Q Q Reverse Primer R: Reporter Q: Quencher Cleavage R Probe Q TaqMan ABI PRISM 7700 Polymerization completed R Probe Q Sequence
145 PCR
146 PCR Cycle No. GMO Standard DNA in Real-time Q-PCR Assay % 0.20% 0.50% 2.00% 4000 FIU
147 DNA (the modified gene) DNA
148 : Primer Premier 5 (PREMIER Biosoft Int., Palo Alto, CA, USA) : Primer Express (Applied Biosystems, St. Louis, MO, USA)
149 (5-3 ) bp RR-35S F RR-35S R TCTTGTGCTGATGAAGGTATGTCC TCGGCAGAGGCATCTTCAA Soybean genome/p35s 235 LE103 LE104 GCCCTCTACTCCACCCCCATCC GCCCATCTGCAAGAATTTTTGTG lectin gene 118 EPSPS-B1 NOS-3 TGATGTGATATCTCCACTGACG TTATCCTAGTTTGCGCGCTA P35S/CTP/ epsps/tnos 1977 Re21f Re21r GTGGTTGTATCTCTCTCCCTA ACTTTCTTCCTTCGATCTGTC lectin gene f CCTCGTGTCGGAAAACCCTGTCAC 24r GCTCATCAGGCAGCCTTCGTATCG epsps p 5 FAM-CCGGGCTGGGCGCGAAGATCGAACT-TAMRA 3 Sltm1 AACCGGRAGCGTTGCCAG Sltm2 AGCCCATCTGCAAGCCTTT lectin gene 81 Sltmp 5 VIC-TTCGCCGCTTCCTTCAACTTCACCT-TAMRA 3
150 (5-3 ) bp M810mzpF3 M810mzpR3 M810p TCTTGTGCTGATGAAGGTATGTCC TCGGCAGAGGCATCTTCAA 5 FAM-TTTGCCATTGCCCAGCTATCTGTCAC- TAMRA 3 Maize genome/ P35S 223 Nk603mzpF Nk603mzpR Nk603p CGGCCAGCAAGCCTTGTA TCCCGACTCTCTTCTCAAGCA 5 FAM-CCGCGTTAACAAGCTTACTCGAGGTC ATTC-TAMRA 3 Maize genome/ P-ract ivr-f ivr-r ivr-p TGGCGGACGACGACTTGT AAAGTTTGGAGGCTGCCGT 5 VIC-CGAGCAGACCGCCGTGTACTTCTACC- TAMRA 3 Invertase gene Exon 5 79 Zel 1-5 Zel 1-3 CCTCAGTCGCACATATCTACTATACT CTAGAATGCAGCACCAACAAA zein gene 508
151 PCR 1 TaqMan TM Universal PCR master mix buffer 1 TaqMan buffer A 5 mm MgCl 2 8% glycerol 200 mm dntp (datp, dctp, dgtp) 400 mm dutp units Amperaes uraxil-n-glycosylase (UNG) 0.3 units AmpliTaq Gold DNA polymerase 200 nm passive reference dye ROX (6-carboxyrhodamine) UNG 50 2 min min 15 s 60 1 min
152 a) (b) (a) ivr 1-F/R;(b) NK603mzpF/R , 20480, 1280, 80, 20 pmulm2
153 , C V PCR C V CV (%) n RRS epsps MON810 Host/E35S NK603 Host/P-ract
154 PCR PCR RRS 24F/24R Sltm1/sltm PCR PCR (%) (nm) ON810 M810mzpF3/M810mzpR3 ivr-f/ivr-r NK603 NK603mzpF/NK603mzpR ivr-f/ivr-r
155 PCR Vaïtilingom et al.,1999 Höhne et al., 2002 Holck et al., 2002 Alary et al., 2002 Brodmann et al., 2002 This study PCR 84%~119% 83%~105% 90%~105% 76%~100% 83%~93% 93%~97%
156 s (%) CV (%) (% ïtilingom et al.,1999 Bt176 Seeds 0.01~100 5~20 - rdal and Holst-Jensen, 01 RRS Seeds - 15~ ~28. hne et al., 2002 E35S Seeds - 19~40-3~41 lck et al., 2002 MON810 - ary et al., 2002 RRS Bt176 Seeds - 3.6~ ~55. odmann et al., 2002 MON810,Event176, Bt11, T25, GA21 Seeds 0.1~100 5~20-10~13 ribara et al., 2002 indo et al., laboratories from pan, Korea, USA) MON810,Event176, Bt11, T25, GA21, and RRS Plasmids 0.5~ ~ ~ ~ ~38. RRS is study MON810 Plasmids 0.5~ ~ ~22 NK603 V: coefficient of variation.
157
158 (enzymelinked immunosorbant assay, ELISA) (Western blot) (Lateral flow strip)
159 (Lateral flow strip)
160
161 (near infrared spectroscopy, NIR) : ( RR ) (chromatography) : GMO (high performance liquid chromatography, HPLC) (chemical ionization mass spectrometry)
162 PCR ( ) PCR ( ) ELISA RRS Event 176 RRS Event 176 RRS Event 176 RRS Event 176 Bt 11 MON 810 T25
163 (1%) (1%) (3%) (5%) (5%)
164 Thank you for your attention Thank you for your attentio
165 Tel: (02) Fax: (02) Web:
Genetically Modified (GM) Genetically Modified Organisms (GMO) GMO GMO GM Foods GMO : 1. : 2. : 3. : .. 1. 2. 3. 1. 2. 1. 2. 1. 995 996 997 998 999 000(1-7) 1995 1996 1997 1998 1999 2000(1-7) Glyphosate
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2011 9 20 2006 2010 46.44% 5 5 12 5 2005 2011 1.55 3300 / 1800-2100 / 2500 / 2011-2013 EPS 0.83 1.10 1.24 PE 15.1 11.4 10.1 2011 PE 31 2012 PE 21 ( ) (%) ( ) (%) EPS ( ) ( ) 2010 805,371 27% 15,199 26%
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