转基因稻谷对小鼠的生物安全性评价及其机理

为探明转基因水稻对哺乳动物安全性的影响，以两类转基因水稻（转Bt基因、转抗除草剂基因）的稻谷饲喂小鼠，镜检小鼠胃、肠、肝组织细胞常规和超微结构的变化；检测小鼠粪便中转入基因表达蛋白的残留量及其对环境的影响；比较所表达的转基因蛋白对小鼠胚胎发育的影响，以探讨其对小鼠后代是否存在致畸、致突变和致癌的潜在威胁；测定转基因蛋白对小鼠消化道内微生物群落的影响；系统研究小鼠免疫器官发育和免疫功能的变化；全面分析转基因蛋白引起小鼠过敏性反应的可能性；定量测定转基因蛋白在小鼠体内分布和残留情况；探讨在转基因蛋白胁迫下，小鼠在遗传上响应的多态位点出现的频率,及其DNA多态性的变化。从生理生化、生殖发育、分子生物学和遗传多样性等多学科评价转基因稻谷对小鼠生物安全性的影响，并探讨其机理。旨在综合评价转基因水稻的生物安全性，进而为政府及有关部门能否实现转基因水稻的大规模商品化生产提供决策依据。

以昆明小鼠为动物模型，从生理生化、毒理病理、生殖发育和遗传多样性等方面对转Bar基因抗除草剂稻谷的安全性进行了综合评价。结果显示，P、F1和F2三代小鼠中，各处理组间器官指数和血生理生化指标均不存在显著差异（P>0.05），转Bar基因抗除草剂稻谷对小鼠的生长、器官发育以及血生理生化未产生显著影响。蛋白质生物信息学比对结果表明，PAT酶与数据库中已知致敏原无同源性，三维构象亦表明其与其他N-乙酰转移酶大家族（NATSF）成员相似，无致敏性；转基因组与非转基因组小鼠比较，sIgA、DAO和 IgE三项检测指标值均无显著性差异（P>0.05）。小鼠消化道外源蛋白检测结果表明PAT酶在胃肠道内无耐受性，外源蛋白成分能够被机体完全消化。小鼠小肠线粒体（mtDNA）基因组12S rDNA和16S rDNA保守区域的测序结果也无异常，没有发现突变点。饲喂转Bar基因抗除草剂稻谷和非转基因稻谷日粮的小鼠肠道细菌种类和数量相似度大，无显著差异（P > 0.05），转Bar基因抗除草剂稻谷对小鼠肠道微生物区系的种类、数量和分布没有产生显著影响。CCK-8试验、中性红摄取试验表明，转基因大米Bar68-1与非转基因大米D68两者在细胞毒性上性状相似，实质等同，对淋巴细胞无明显毒性作用。PAT对小鼠肝脏和小肠的DNA多态性没有明显影响。以含60%转抗虫基因Bt＋抗草甘膦除草剂基因Epsps稻谷的小鼠饲料喂养4-6周龄昆明小鼠后，与对照组相比，转基因稻谷对小鼠生存、生长与发育、繁殖、淋巴细胞毒性及血液生理生化指标尚未发现明显差异。