转Bar基因稻谷对妊娠小鼠生殖及健康的影响

富莉娜，颜亨梅，段妍慧

（湖南师范大学生命科学学院动物生态研究室，湖南 长沙 410081）

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球约三分之一以上的人口以水稻为主食，仅中国就有8亿人[1-2]。近年来，杂草每年造成的经济损失占农作物总产量的10%～20%，为减少损失，人们广泛研制和使用多种除草剂[3]。但在现有的水稻种质资源中，对除草剂有天然抗性的野生水稻几乎不存在，常规育种受到了很大限制。利用基因工程技术，将抗除草剂基因导入水稻，培育抗除草剂转基因水稻新品种，为防除杂草提供了新途径[4-5]。

同时，自转基因作物问世以来，其安全性就一直饱受争议，尤其是作为主粮的转基因水稻。而妊娠是雌性哺乳动物所经历的一个特殊生理时期[6]。在妊娠期间，由于胚胎、胎儿生长的需要，在胎盘产生的激素参与下，在神经内分泌的影响下，孕妇体内各系统发生一系列适应性的解剖和生理变化[7]，与非妊娠期间有着明显的差别。试验在小白鼠饲喂转Bar基因稻谷后测定其在妊娠期间血液生理指标的变化，研究转Bar基因稻谷对妊娠情况的影响，旨在评价转Bar基因稻谷对妊娠期哺乳动物安全性的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组

动物模型为18～24 g区间的SPF级昆明系小白鼠（湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供）。将试验小白鼠随机分为非转基因组与转基因组，再按照饲料中稻谷所占比重的不同分为20%、40%、60%3组。在饲室环境下，自由取食和饮水。饲养90 d后按照雌雄2∶1的比例进行配种，当晚将雄鼠放进雌鼠笼内。次日早晨检查雌鼠，有阴道栓的判定为已受孕，并确定为怀孕第1天。在雌鼠妊娠第15天随机抽取部分雌鼠解剖实验，剩余部分用于繁殖F1代。

1.2 饲料配制

试验组所选转基因抗除草剂水稻品系Bar68-1（中国科学院亚热带农业生态研究所将Bar基因转入籼稻品种D68而培育的抗草丁膦早籼稻），非转基因组所选为D68水稻品系。

试验在保证小鼠正常生命活动不受影响（主要考虑蛋白的摄入量）的情况下，以AIN-93G为标准参照物，配比小鼠食物的成分（主要成分为饲料、鱼粉、转基因/非转基因稻谷）。喂食添加转Bar基因稻谷的饲料或相同品系的非转基因稻谷。按照GBl5193.1-2003《食品安全性毒理学评价程序》[8]规定，设置低、中、高3个剂量组，稻谷的加入量分别为20%、40%、60%，最高剂量组是不影响膳食平衡的最大添加量。试验组在标准小鼠饲料中分别添加了20%、40%、60%转Bar基因稻谷，用添加同品系非转基因稻谷饲料作为对照组。

1.3 观察指标及方法

1.3.1 妊娠小鼠体重变化 对妊娠小鼠体重的增加进行观察，各组分别于妊娠的 0、5、10、15、20 d称重，观察体重的变化。

1.3.2 血液生化检测 试验前小鼠禁食12 h，自由饮水。在妊娠第15天每组随机抽取5只妊娠小鼠进行眼球摘除静脉采血，稀释液迅速摇匀抗凝后立即用全自动血液分析仪测定。

1.3.3 观察生殖力 每只妊娠小鼠观察有无阴道出血、流产等情况，并分组做详细记录。于妊娠第14～15日处死小鼠，解剖后取出双侧子宫置于干净弯盘内立即数双侧子宫着床点数以及活胎数，计数流产数、胎仔数，记录具体数据。

流产数=着床点数－活胎数

妊娠率=妊娠动物数/实验动物数×100%

流产率=流产数/着床点数×100%

1.3.4 统计处理 所有数据用SPSS19.0统计软件中One-way ANOVA进行统计处理。P<0.05差异有统计学意义。统计结果均用“均数±标准差（Means±SD）”表示。

2 结果与分析

2.1 转Bar基因稻谷对各代妊娠小鼠体重的影响

两代妊娠小鼠体重增长均呈规律性变化。在妊娠初期（0～5 d，5～10 d）这两个阶段，小鼠体重增长缓慢，平均每个阶段增长5 g，在妊娠中后期（10～15 d，15～20 d）这两个阶段，小鼠体重增长加快，平均每个阶段增长10 g。

2.2 转Bar基因稻谷对各代妊娠小鼠血液生理指标的影响

2.2.1 转Bar基因稻谷对亲代妊娠小鼠血液生理指标的影响 由表1的结果可知，40%稻谷含量的对比中，转基因组红细胞总数（RBC），红细胞压积（HCT）和平均红细胞血红蛋白含量（MCH）均显著高于非转基因组，具有差异显著（P<0.05），各指标值均在正常参考值范围内；其他各组差异不显著（P>0.05）。

表1 转Bar基因抗除草剂稻谷对亲代妊娠小鼠血液生理指标的影响

2.2.2 转Bar基因稻谷对F1代妊娠小鼠血液生理指标的影响 由表2的结果可知，20%稻谷含量的对比中，转基因组的白细胞总数（WBC）、平均红细胞体积（MCV）和血小板含量（PLT）均显著低于非转基因组，具有差异性显著（P<0.05），且20%非转基因组中白细胞总数与血小板含量均高于正常参考值范围；其他各组差异不显著（P>0.05）。

表2 转Bar基因稻谷对F1代妊娠小鼠血液生理指标的影响

2.3 转Bar基因稻谷对妊娠小鼠生殖力的影响

由表3、表4可知，转Bar基因稻谷对亲代、F1代孕鼠的生殖力均无显著（P＞0.05）影响。

表3 转Bar基因稻谷对亲代妊娠小鼠生殖力的影响

表4 转Bar基因稻谷对F1代妊娠小鼠生殖力的影响

3 讨 论

目前，转基因作物的安全性评价，已在许多实验室进行研究。由于试验设计依据不同，所以转基因作物的种类也有很大的差别，抗虫转基因水稻、抗病转基因水稻及抗除草剂转基因水稻均有研究，对转基因食品的结论较为一致，即总体上未发现对机体有损伤作用。如王忠华等[9]对转Bt水稻进行了急性毒理学评价，大鼠90 d喂养试验，未发现转Bt基因水稻组和对照组之间在大鼠增重、摄食量等方面有差异。Momma等[10]将转入了大豆球蛋白的高蛋白大米加水磨成粉（25%，W/V）后，按照10 g/kg体重的剂量灌胃SD大鼠，以非转基因亲本大米作为对照。三周后，两组大鼠的体重、食物利用率，血液学指标和脏器重等营养学指标无明显差异。王茵等[11]用抗除草剂转Bar基因水稻按照3个剂量组饲喂大鼠30 d，结果表明各剂量组大鼠生长发育、体重、食物利用率、血常规、脏体比及病理组织学观察等指标与阴性对照组差异不显著。笔者以前的研究结果表明，转Bar基因水稻对亲代、F1代妊娠小鼠没有亚慢性毒性损害及多代毒性累积的影响[12]。

3.1 小鼠妊娠情况

连续90 d喂养，妊娠期间小鼠未见阴道出血，流产等情况出现。妊娠15 d解剖观察结果，胎鼠外观未见畸形，发育良好。着床数、活胎数和流产数与对照组相比均无显著差异（P>0.05），各转基因组之间相比也无显著性差异（P>0.05）。李英华等[13-14]和卓勤等[15]分别对转Xa21和转CpTI水稻进行了老鼠传代致畸性研究。结果显示，转基因大米组与非转基因大米组相比，大鼠受孕率、胚胎生长情况均无显著性差异。由此可见，转Bar基因稻谷不会对妊娠小鼠的妊娠情况及胚胎发育造成不良著影响。

3.2 小鼠血液生理指标

血液生理指标的检查是通过观察血液细胞数量的变化及形态分布来判断疾病，反映骨髓的造血功能，可以及早的发现和诊断疾病。血液中的白细胞、红细胞、血小板这3类细胞，分别有着各自不同的功能。白细胞依靠其具有的游走、趋化性和吞噬作用等特性，实现其对机体的免疫保护等功能。红细胞主要的生理功能是作为呼吸载体，保证组织呼吸需要，加强机体运动能力。红细胞数的显著增加对改善妊娠小白鼠子宫胎盘血液循环、改善细胞缺血缺氧所致的代谢障碍和促进胎儿生长有重要作用。血小板的功能主要是促进止血和加速凝血。

试验对妊娠期小鼠8项血液学指标检查表明，亲代孕鼠40%转基因组的红细胞、红细胞压积和平均红细胞血红蛋白含量与40%常规对照组相比差异显著（P<0.05），但在正常值范围内[16]。F1代孕鼠20%常规对照组的白细胞、平均红细胞体积和血小板显著高于20%转基因组，提示20%常规对照组孕鼠有可能发生感染（白细胞数和血小板同时显著升高时多见于急性感染）。从亲代和F1代血液学指标的结果可以得出，转Bar基因水稻对妊娠期小鼠的血液学指标没有影响，结论与王茵等[17]、薛大伟等[18]的研究结果相似。

综上所述，在该试验条件下，饲喂转Bar基因稻谷对妊娠小鼠的生殖及健康没有亚慢性毒性损害及多代的毒性累积的影响。

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