معلومات أساسية والنتائج ذات الصلة
البرنامج الوطني السويسري للبحوث 59 (NRP59) "فوائد ومخاطر الإطلاق المتعمد للنباتات المعدلة وراثيا (ممارسات التصنيع الجيدة)"يتضمن الأبحاث المتعلقة بالبيئة, اجتماعي, اقتصادي, الشروط القانونية والسياسية للممارسات الصناعية الجيدة في سويسرا. جزء من البرنامج هو مشروع بحث مشترك ("اتحاد القمح"), الذي يتكون من 11 مجموعات بحثية تعمل في تجارب ميدانية كبيرة في موقعين. وتم تمويل مشروع شامل لتنسيق العمل الميداني الفني والتعاون العلمي داخل اتحاد القمح.
البياض الدقيقي على القمح (العشب المزهر f.sp. قمح) هو مرض فطري واسع الانتشار في المناطق المعتدلة في جميع أنحاء العالم. إذا لم يتم رش القمح بمبيدات الفطريات فإن البياض الدقيقي يمكن أن يسبب خسائر في المحصول 10 إلى 30% وإضعاف النباتات بحيث يسهل مهاجمتها من قبل مسببات الأمراض الأخرى.
موقعان ميدانيان بالقرب من زيوريخ ولوزان, على التوالى, تم زراعتها بأصناف مختارة معدلة وراثيا (GM) خطوط القمح الربيعي ذات مقاومة معززة للبياض الدقيقي (القمح المعدل وراثيا مع أليلات المقاومة Pm3 أو جينات الجلوكوزاناز / الكيتيناز). حتى 14 وتمت مقارنة خطوط القمح المعدلة وراثيا حقليا مع خطوط التحكم (الخطوط الشقيقة شبه المتجانسة والنمط الجيني غير المتحول المستخدم في التحويل), أربعة أصناف من القمح التقليدي, الشعير الربيعي والشعير الثلاثي. في التصميم التجريبي المعقد، تم إخضاع مجموعات مختلفة من الإدخالات للعلاجات بمبيدات الفطريات, العدوى الطبيعية والتلقيح الاصطناعي مع جنس محدد من البياض الدقيقي.
ويضم اتحاد القمح تسعة مشاريع: في الموقع الميداني بزيورخ، يقوم مشروعان بتحليل تأثيرات جينات المقاومة Pm3 والكيتيناز/الجلوكاناز بالإضافة إلى التأثيرات الزراعية., الصفات المورفولوجية والفسيولوجية. وتتناول المشاريع السبعة الأخرى جوانب السلامة الأحيائية: تأثير القمح المعدل وراثيا على الميكوريزا, البكتيريا المفيدة في التربة, حيوانات التربة, الشبكات الغذائية للحشرات, تأثير البيئة والمنافسة على نباتات القمح المعدلة وراثيا, وأداء هجن القمح مع العشب البري المرتبط به Aegilops cylindrica. ويدرس مشروع إضافي إمكانية عبور خطوط قمح الكيتيناز/الجلوكاناز إلى الحقول المحيطة. في الموقع الميداني الثاني بالقرب من لوزان, تمت معالجة الأسئلة البحثية حول الأداء الزراعي في ظل ظروف مناخية مختلفة. وبالإضافة إلى ذلك, تم اختبار مقاومة سلالات القمح لمسببات الأمراض الفطرية الأخرى.
مرحلة التنمية
تم إجراء فحوصات المختبر والدفيئة بنجاح وكانت شرطًا أساسيًا للحصول على تصريح للتجارب الميدانية ("إجراء خطوة بخطوة"). أجريت تجارب حقلية على خطوط مختلفة من القمح ذات مقاومة معززة للبياض الدقيقي 2008-2010.
أسباب تأخير, تحويل أو التوقف عن أبحاث
تم تقديم طلب الحصول على تصريح لإجراء تجربة ميدانية للكائنات المعدلة وراثيًا إلى السلطة التنظيمية, المكتب الاتحادي للبيئة (فوين). يجب وصف كل حدث تحويل يتم إطلاقه في البيئة بالتفصيل. للهجن مع العشب البري (خط القمح x Aegilops cylindrica) وكان من الضروري إعداد ملف منفصل, على الرغم من إطلاق نفس أحداث التحول. وبعد مرحلة إعداد الملفات التي استغرقت عشرة أشهر، تم تقديم ثلاثة طلبات إلى السلطات القانونية في أبريل/نيسان 2007. لقد كان إعداد الوثائق أمرًا صعبًا ويستغرق وقتًا طويلاً لأنه كان أول تطبيق بموجب قانون تكنولوجيا الجينات الجديد في سويسرا. تم منح التصريح القانوني لمدة عام واحد في سبتمبر 2007; حيث تضمنت عددًا كبيرًا من المتطلبات والشروط اللازمة لإجراء التجربة الميدانية. في نهاية كل عام, يجب تسليم ملف كبير يتضمن تقريرًا مرحليًا عن أحداث التحول نفسها والجديدة إلى FOEN من أجل الحصول على التصريح للعام التالي. للموقع الميداني الثاني بالقرب من لوزان, تم منح مجموعة مكونة من ستة جيران صفة الطرف القانوني لتقديم اعتراض على تصريح الإفراج. قررت FOEN أن كل شخص يعيش داخل منطقة 1000 م محيط الموقع الميداني يفي بشرط اعتباره طرفًا قانونيًا. في نوفمبر 2008, ورفضت المحكمة الإدارية الفيدرالية السويسرية اعتراض الجيران في كل تفصيل. لذلك, لا يمكن بدء التجربة الميدانية في الموقع الميداني الثاني إلا بتأخير لمدة عام واحد.
تم فرض العديد من تدابير السلامة الحيوية من قبل FOEN لمنع انتشار النباتات أو البذور المعدلة وراثيًا ولتجنب تدفق الجينات من خلال تشتت حبوب اللقاح. وتشمل المتطلبات تسييج التجارب والحفاظ على الحد الأدنى من المسافات 100 م إلى حقول المزارعين القادمة من القمح, الجاودار أو triticale و 300 م لحقول إنتاج تقاوي الحبوب المذكورة آنفاً. خلال المراحل الحرجة بعد وقت قصير من الزراعة وقبل الحصاد، يجب تغطية التجارب بشباك الطيور لمنع انتشار البذور. يجب أن يتم حصاد قطع الأراضي التجريبية يدويًا. بعد الحصاد، لا ينبغي حرث الحقل للسماح للبذور التي فقدت أثناء الحصاد بالإنبات. يجب معالجة هذه النباتات التطوعية بمبيد الأعشاب Round up® في الربيع التالي. يجب تدريب جميع الأشخاص العاملين في الموقع التجريبي مسبقًا على دورات تعليم السلامة. يجب أن تحمل جميع العينات النباتية علامة "معدلة وراثياً" وأن يتم نقلها في حاويات مزدوجة الجدران إلى المختبرات. يجب نقل المواد النباتية التي لا تحتاج إلى مزيد من البحث إلى محطة حرق النفايات. برنامج رصد ميداني وفي أ 60 م حتى عامين على الأقل بعد الموسم الميداني الأخير يجب التأكد من عدم إنشاء أي متطوعين معدلين وراثيا.
لحماية المواقع الميدانية ومنع تدميرها من قبل الناشطين المناهضين للتكنولوجيا الحيوية, وتمت استشارة خبراء أمنيين لإعداد مفهوم أمني مناسب للتجارب الميدانية التي تضمنت سياجًا ومراقبة بالفيديو. لكن, فحتى التدابير الأمنية المكلفة لا يمكنها ضمان تنفيذ التجارب الميدانية دون عائق في سويسرا. في الصيف 2008, تم تدمير الموقع الميداني جزئيًا من قبل المخربين. وتم استجواب المشتبه بهم من قبل الشرطة, لكن الإجراء القانوني لا يزال معلقًا. وبسبب التخريب، تأخر عدد من المشاريع العلمية ولم يتم نشر نتائج الموسم الميداني الأول, بما في ذلك المشاريع التي تركز على السلامة الحيوية للقمح المعدل وراثيا. وبالإضافة إلى ذلك, كان لا بد من توسيع مفهوم الأمن (e.g. سياج مزدوج, حارس أمن مع كلب مدرب 24 ح, أجهزة استشعار الحركة) مما أدى إلى زيادة التكاليف أكثر. وقد أسفرت تدابير السلامة البيولوجية والأمن عن نفقات هائلة من الوقت والجهد لا يمكن توفيرها من قبل مجموعة بحثية واحدة.
تم بذل جهود اتصال واسعة النطاق من قبل مسؤولي الاتصالات والعلماء لإعلام عامة الناس, سواء قبل وأثناء التجارب الميدانية. تم ترتيب العديد من المحادثات والجولات المصحوبة بمرشدين للجيران, وسائط, المنظمات غير الحكومية, المالكون, العلماء, الفصول المدرسية والجمهور.
الاستنتاجات:
لقد ثبت أن إجراءات الحصول على تصريح قانوني لإجراء تجربة ميدانية شاقة للغاية في الوقت المناسب, التعقيد والتكاليف. كان من المستحيل استكمال الملف التنظيمي دون الدعم القانوني والمشورة المهنية، وسوف يتجاوز ذلك بكثير قدرة وموارد مجموعة بحثية واحدة..
ليس لدى السلطات التنظيمية أي خبرة في التجارب الميدانية بموجب قانون تكنولوجيا الجينات الجديد في سويسرا حتى الآن. وأدى ذلك إلى انعدام الأمن والإفراط في التنظيم فيما يتعلق بتدابير السلامة البيولوجية, e.g. تم إصدار متطلبات تكميلية من قبل السلطات القانونية أثناء التجربة الميدانية نتيجة لتدابير السلامة الحيوية التي تم تنفيذها طوعًا في الميدان مثل تغطية قطع الأراضي بشبكة طيور قرب النضج.
أدت التدابير الكبيرة المتعلقة بالسلامة البيولوجية والأمن إلى إنفاق هائل من الوقت والمال لا يمكن توفيره من خلال مشروع بحثي دون تمويل خارجي كبير.
فوائد الضائعة
إن زراعة القمح المعدل وراثيا مع تعزيز المقاومة الفطرية يمكن أن تقلل من استخدام مبيدات الفطريات. وسيكون لذلك تأثيرات مفيدة المباشرة على البيئة, صحة الإنسان, تكاليف الإنتاج والربحية من هذه المحاصيل. لكن, خطوط القمح المستخدمة في التجارب الحقلية الموصوفة هي خطوط تجريبية ولم يتم تطويرها للسوق.
كان الهدف من هذا المشروع البحثي المشترك هو اكتساب المعرفة حول مقاومة الفطريات وتطوير طرق أبحاث السلامة الحيوية. ستسمح نتائج مشاريع اتحاد القمح بفهم أفضل للتفاعلات بين نباتات القمح المعدلة وراثيا وبيئتها. سوف يساهمون في المناقشة حول الإطلاق المتعمد للنباتات المعدلة وراثيًا.
الصور
أن يكتمل
تكلفة البحوث
تم تمويل المشاريع البحثية الثمانية لاتحاد شركات القمح والمشروع الشامل 3.6 مليون فرنك سويسري (2.5 مليون يورو) لمدة أربع سنوات من قبل مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية في إطار البرنامج الوطني للبحوث NRP 59 "فوائد وتكاليف الإطلاق المتعمد للنباتات المعدلة وراثيا". تبلغ تكاليف الإجراءات الأمنية حوالي 500000 فرنك سويسري (350'000 يورو) سنويا والموقع الميداني. الجهود الداخلية الكبيرة التي تبذلها معاهد البحوث المعنية, بشكل رئيسي Agroscope ART وACW التي استضافت المواقع الميدانية, لم يتم تضمينها. هكذا, النفقات المتكبدة للأمن هي في نفس نطاق تكاليف البحث.
المراجع
بيري س, بوتريكوس آي, فيوترر ج. 2003. آثار التعبير المشترك لبروتينات بذور الشعير المضادة للفطريات في القمح المعدل وراثيا على عدوى البياض الدقيقي. التربية الجزيئية 11: 37-48.
سريشومبا, P., برونر, س., كيلر, ب., و يحياوي, N. (2005). سلسلة أليلية مكونة من أربعة جينات مقاومة للبياض الدقيقي في موضع Pm3 في قمح الخبز السداسي الصبغي. الفيزيولوجيا النباتية. 139: 885-895
يحياوي, ن., سريشومبا, P., المتهور, ر., وكيلر, B. (2004). يسمح تحليل الجينوم عند مستويات صبغية مختلفة باستنساخ جين مقاومة البياض الدقيقي Pm3b من القمح السداسي الصبغي. نبات ج. 37: 528-538
يحياوي, ن., برونر, س., وكيلر, B. (2006). التوليد السريع لجينات مقاومة البياض الدقيقي الجديدة بعد تدجين القمح. نبات ج. 47: 85-98.
المحققون الرئيسيون
الأستاذ. الدكتور. فاز كيلر, الأستاذ. الدكتور. فيلهلم Gruissem, الدكتور. مايكل وينزلر, الدكتور. فرانز بيجلر, الدكتور. فابيو ماشر