湖南師大碩士論文:轉(zhuǎn)基因水稻致小鼠腸腺細胞病變增生

【作者】 張珍譽;

【導師】 顏亨梅;

【學位授予單位】 湖南師范大學;

【學科專業(yè)名稱】 動物學

【學位年度】 2010 【論文級別】 碩士

【網(wǎng)絡出版投稿人】 湖南師范大學

【網(wǎng)絡出版投稿時間】 2010-08-05

【關鍵詞】 轉(zhuǎn)Bt基因; 稻谷; 小鼠; 安全性評價;

【英文關鍵詞】 Bt-gene; Rice; Safety Assessment; Mice;

【中文摘要】

        本論文通過五個試驗研究轉(zhuǎn)Bt(Bacillus thuringiensis)基因稻谷中所表達的cry1Ac殺蟲蛋白對小鼠的體內(nèi)血清生化指標、胚胎生長發(fā)育、臟器指數(shù)、小鼠小腸mtDNA突變的影響；以及外源基因和外源蛋白質(zhì)在小鼠體內(nèi)殘留程度與轉(zhuǎn)基因稻谷的潛在致敏性，旨在為評價轉(zhuǎn)Bt基因稻谷的食用安全性提供科學依據(jù)，并獲得了如下主要結(jié)果：
　　 試驗1轉(zhuǎn)Bt基因稻谷對小鼠血清生化指標和器官發(fā)育的影響
　　 試驗將80只6周的小鼠隨機分成兩個處理組，每個處理4個重復，每個重復10只小鼠(5只公鼠，5只母鼠)，對照組飼喂同一品種的非轉(zhuǎn)基因稻谷日糧(C組)，試驗組飼喂轉(zhuǎn)基因稻谷日糧(Bt組)。試驗期90d（天），90d時每個重復隨機抽取5只小鼠，眼球靜脈取血，測定血常規(guī)血生化指標；取血后處死，測定重要器官指數(shù)；其中小腸、肝臟、肺臟和脾臟做成顯微切片觀察病理變化，結(jié)果表明實驗組和對照組血常規(guī)血生化指標正常，重要器官指數(shù)未見顯著差異，肝臟、肺臟和脾臟切片未見明顯病理變化，但小腸切片表明實驗組小鼠小腸腺細胞產(chǎn)生了病變性增生。
　　 試驗2轉(zhuǎn)Bt基因稻谷對小鼠胚胎生長發(fā)育的影響
　　 將試驗一的雄雌大鼠按1∶1合籠，每天對雌鼠進行陰道涂片檢查，以發(fā)現(xiàn)精子之日為妊娠0d，于妊娠20d處死孕鼠進行剖檢。然后對妊娠小鼠體重增加觀察各組于妊娠的0、4、8、12、16、20 d稱重，觀察體重的變化。對妊娠小鼠生殖能力檢查觀察并記錄胚胎稱重、著床數(shù)、活胎數(shù)、死胎數(shù)、吸收胎數(shù)。活胎逐一檢查記錄性別、體重、身長、尾長及外觀有無畸形。將每窩1/2胎仔用茜素紅染色，檢查骨骼項目。將每窩1/2胎仔用Bouin氏液固定2周，用徒手切片法作內(nèi)臟檢查。
　　 結(jié)果表明轉(zhuǎn)Bt基因稻谷對孕鼠孕期體重增長沒有影響，活胎仔肉眼外觀檢查結(jié)果表明，頭部、四肢、尾、軀干、面部、腭、唇均無畸形。用放大鏡按順序檢查各臟器大小、形狀及位置，Bt組和對照組均未見異常。
　　 試驗3轉(zhuǎn)Bt基因稻谷的致敏性生物信息學預測
　　 用三維結(jié)構(gòu)比較工具比對后發(fā)現(xiàn)，Bt毒素蛋白和多種常見的細菌毒素如大腸桿菌素A(ColicinA)、白喉毒素(Diphtheria)具共同的三維構(gòu)象特征，都含有由多個疏水的和親水親脂α-螺旋組成的α-螺旋束，其長度足以跨過雙層脂膜，具有相似的穿孔機制。據(jù)此預測轉(zhuǎn)Bt基因稻谷具有致敏性可能，具體情況有待于進行實驗研究。
　　 試驗4取食轉(zhuǎn)Bt基因稻谷的小鼠小腸mtDNA突變的研究
　　 選定mtDNA的mtDNA12S RNA和16S RNA全序列片段引物，共設計4對引物，擴增4個mtDNA序列PCR產(chǎn)物條帶，將DNA測序結(jié)果與線粒體基因庫中的小鼠mtDNA序列對比，得到所有食用轉(zhuǎn)Bt基因稻谷小鼠小腸標本中一致性的2個有意義的點突變，造成了原來位置上氨基酸的改變，分別為337G＞C(His→Asp)和1771G＞T(Asn→Lys)。對于實驗結(jié)果中2個一致性突變，推測它們可能起到協(xié)同作用，突變的積累使得線粒體功能出現(xiàn)異常，從而導致小鼠出現(xiàn)小腸腺細胞病變性增生。
　　 試驗5轉(zhuǎn)基因稻谷中外源基因和外源蛋白質(zhì)在小鼠體內(nèi)殘留的檢測
　　 隨著轉(zhuǎn)基因植物在飼料中的應用，人們對轉(zhuǎn)基因植物中重組DNA及其表達的目的蛋白質(zhì)是否會轉(zhuǎn)移到動物產(chǎn)品中越來越關注。本試驗以轉(zhuǎn)Bt基因的抗蟲水稻的稻谷配成日糧飼喂小鼠，90 d時隨機抽取5只，無菌條件下心臟取血，以肝素鈉抗凝；處死，無菌條件下取小鼠的肝臟、腎臟、脾臟、小腸、腿肌。采用一對cry1Ac基因特異的引物，以轉(zhuǎn)基因稻谷中的cry1Ac基因的229 bp片段為PCR擴增體系和擴增條件的陽性對照，以小鼠內(nèi)源GAPDH基因340 bp片段為DNA提取效果陽性對照，對血液、肝臟、腎臟、脾臟、小腸、腿肌的DNA進行PCR擴增，檢測是否有cry1Ac基因229 bp片段殘留或轉(zhuǎn)移，結(jié)果未擴增出該基因的特異性片段。以轉(zhuǎn)基因稻谷配制的小鼠日糧為陽性對照，采用ELISA法檢測小鼠糞便、肝臟、腎臟、脾臟、小腸、和腿肌是否有由cry1Ac基因表達的抗蟲蛋白的殘留，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因稻谷日糧中的外源基因所表達的抗蟲蛋白cry1Ac在體內(nèi)被降解，其小分子片段隨糞便排出體外，最終并未在小鼠的內(nèi)臟器官和肌肉中累積。
　　 綜上所述，通過本文系列研究發(fā)現(xiàn)以轉(zhuǎn)Bt基因稻谷作為小鼠飼料，在實驗期間，被飼喂90d的小鼠不僅未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生外觀不安全和不健康的性狀，而且對小鼠親代和子代的血清生化指標及其器官的發(fā)育均無明顯影響；也未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因成分在小鼠體內(nèi)會發(fā)生轉(zhuǎn)移和殘留，由此可見，以轉(zhuǎn)Bt基因稻谷作為小鼠的飼料基本上是安全的。
　　 然而小鼠小腸產(chǎn)生了腸腺細胞病變性增生現(xiàn)象，且mtDNA檢測出2個有意義的突變點，上述結(jié)果是否由Bt毒蛋白所致有待進一步研究。
　　 本研究不但為轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價提供了重要的科學數(shù)據(jù)，而且也為轉(zhuǎn)基因稻谷作為人類食物的安全性評價提供有意義的借鑒。

【英文摘要】 Five experiments were employed to evaluate the safety of Bt transgenic rice used as a feed ingredient in the mice diet. Effects of transgenic rice on the serum parameters, organ development, embryonic growth and development, crylAc rices allergenicity, mtDNA mutation were studied and crylAc gene and crylAc protein were detected in mice tissues. Experiment 1. Effect of transgenic rice on serum parameters and organ development of Musculus. 80 six-week-old mice were divided into two groups rando...

【更新日期】 2010-09-06

   來源1：http://epub.cnki.net/grid2008/detail.aspx?QueryID=1149&CurRec=1 

    來源2：:http://www.doc88.com/p-21663863262.html （可直接看全文）

點評：僅僅進行了90天的實驗，小鼠的腸腺細胞就出現(xiàn)了病變增生！真的是很可怕啊！然而研究者把實驗結(jié)論定性為“基本上是安全的”恐怕是不得已而為之，因為在目前大力推行轉(zhuǎn)基因主糧這樣一種的政治氛圍下，如把結(jié)論定性為不安全的話怕是連碩士學位都拿不到！否則按照實驗的真實情況，既然出現(xiàn)了小鼠病變，本應該定性為“不安全”才對。