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转牙鲆生长因子基因集胞藻对鱼类促生长作用研究及安全性评价

作　者: 刘顺梅
导　师: 张学成
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋生物学
关键词: 转基因集胞藻生长因子牙鲆大菱鲆小鼠肝细胞安全性
分类号: S963
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

鱼类生长因子能够促进鱼类生长,在水产养殖中具有重要的应用价值,受到了人们的广泛关注。鱼类生长因子的开发应用主要通过培育转生长因子基因鱼和在基因工程菌中表达重组生长因子应用于养殖鱼类。由于转基因鱼潜在的食品安全性和环境安全性问题,重组生长因子在水产养殖业中的应用引起了人们极大的兴趣。本文研究了本实验室构建的转牙鲆生长因子(GH)基因集胞藻(Synechocystis PCC6803)对鱼类的促生长作用,评价了转牙鲆生长因子基因集胞藻对小鼠、牙鲆、大菱鲆以及牙鲆和舌鳎原代培养肝细胞的安全性,为将其应用于生产实践提供了理论依据和实践经验。对转基因集胞藻的促生长作用研究包括三部分:一是对牙鲆的促生长作用研究;二是对大菱鲆促生长作用研究;三是对牙鲆和舌鳎原代培养肝细胞的促生长作用研究。通过7周牙鲆喂养和40天的大菱鲆喂养实验发现,转牙鲆生长因子基因集胞藻在促进鱼类生长、提高饵料转化率方面具有显著的作用。0.5%和2.0 %添加量分别使牙鲆体重比对照提高32.09 %和49.04 %,饵料转化率比对照组提高20.75%和35.85%;1.0%转基因藻使大菱鲆体重增长比对照提高18.54% (P < 0.05),饵料转化率比对照提高9.84% (P < 0.05)。将转基因藻添加到牙鲆和舌鳎原代肝细胞培养液中,通过检测细胞对中性红的吸收和对MTS的代谢,证实转基因集胞藻能够提高两种细胞的活力,100μg/ml和200μg/ml两个添加量显著提高了牙鲆和舌鳎肝细胞的相对存活率(P < 0.05)。通过小鼠急性毒性、传统致畸、骨髓微核及精子畸形检查,牙鲆和大菱鲆的成活率、肌肉成分、血液生理生化指标、红细胞微核及核异常率、脏体系数、组织病理学检测,以及牙鲆和舌鳎原代肝细胞LDH释放和基因组DNA片段检查,评价了转基因集胞藻的安全性。小鼠毒理学试验结果表明转基因集胞藻的LD50 > 10g/kg,转基因集胞藻对小鼠生殖能力、胎鼠的体重和体长没有影响,对胎鼠骨骼和器官没有致畸作用,对小鼠骨髓细胞微核及精子畸形也不具有诱导作用。对牙鲆和大菱鲆心、肝、脾的脏体比以及胃、肠、盲肠、肝、脾、肾进行组织病理学检查,证明了转基因藻不会引起鱼类组织器官损伤。对大菱鲆血液指标和红细胞微核的检测结果显示转基因藻对血液细胞数量、血红蛋白含量、转氨酶活性、以及蛋白质、葡萄糖、甘油三脂、胆固醇,肌酐等代谢物含量不会产生影响,转基因集胞藻组鱼的红细胞微核率及核异常率与对照没有差别。鱼类肌肉成分分析显示,摄食转基因藻对牙鲆肌肉水分、蛋白、脂肪及氨基酸含量没有影响(P > 0.05),但却引起大菱鲆肌肉水分减少(P < 0.05)、蛋白质含量提高(12.73%),对脂肪和氨基酸的组成及比例没有影响,各种氨基酸均衡增加。原代肝细胞研究结果表明,转基因藻处理的细胞其形态结构和LDH释放率与对照没有差别,基因组中没有出现小片段DNA。本文还通过摄食转基因藻的牙鲆鱼肉喂养小鼠实验研究了转基因藻能否通过食物链对食鱼生物产生影响。实验结果证明以摄食转基因藻的牙鲆喂养的小鼠,其生长、血细胞数量、血红蛋白含量、血液转氨酶活性、组织器官结构以及生殖能力与对照小鼠没有显著差异。本论文的研究结果表明转牙鲆生长因子基因集胞藻是一种安全有效的鱼类饲料添加剂,可能会给鱼类养殖业带来巨大的经济效益。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章文献综述和立项依据  11-35
  第一节鱼类生长激素的体外表达、应用和安全性评价  11-21
    1. 转生长激素基因鱼的研究和安全性评价  11-15
    2. 重组鱼类生长激素的异源表达、应用和安全性评价  15-21
  第二节转基因饲料的研究进展和安全性评价  21-33
    1. 转基因饲料的研究进展  21-24
    2. 转基因饲料潜在的安全问题  24-25
    3. 转基因饲料安全性评价原则  25-26
    4. 转基因饲料安全性评价方法  26-28
    5. 转基因饲料安全性评价研究进展  28-31
    6. 转基因饲料的应用前景  31-33
  第三节论文立项依据  33-35
第二章转牙鲆生长因子基因集胞藻对小鼠的安全性评价  35-54
  0. 前言  35-36
  1. 实验材料与方法  36-43
  2. 实验结果  43-51
  3. 分析与讨论  51-54
第三章转牙鲆生长因子基因集胞藻对牙鲆生长及生理生化的影响  54-71
  0. 前言  54
  1. 实验材料与方法  54-59
  2. 实验结果  59-67
  3. 分析与讨论  67-71
第四章摄食转牙鲆生长因子基因集胞藻的牙鲆的安全性评价—小鼠喂养试验  71-82
  0. 前言  71
  1. 实验材料与方法  71-73
  2. 实验结果  73-79
  3. 分析与讨论  79-82
第五章转牙鲆生长因子基因集胞藻对大菱鲆幼鱼血液及红细胞微核率的影响  82-91
  0. 前言  82-83
  1. 实验材料与方法  83-84
  2. 实验结果  84-89
  3. 分析与讨论  89-91
第六章转牙鲆生长因子基因集胞藻对大菱鲆生长及生理生化的影响  91-109
  0. 前言  91
  1. 实验材料与方法  91-94
  2. 实验结果  94-106
  3 结果分析与讨论  106-109
第七章转牙鲆生长因子基因集胞藻对牙鲆和舌鳎原代培养肝细胞的安全性评价  109-127
  0. 前言  109-110
  1. 实验材料与方法  110-114
  2. 实验结果  114-123
  3. 分析与讨论  123-127
结论  127-129
参考文献  129-145
致谢  145-146
文章发表情况  146

转牙鲆生长因子基因集胞藻对鱼类促生长作用研究及安全性评价

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