Основна информация и съответните резултати

Швейцарската национална изследователска програма 59 (NRP59) "ползите и рисковете от съзнателното освобождаване на генетично модифицирани растения (ДПП)” включва изследвания, засягащи екологията, социални, икономически, правни и политически условия на GMP в Швейцария. Част от програмата е съвместен изследователски проект ("пшеничен консорциум"), който се състои от 11 изследователски групи, които работят в големи полеви опити на две площадки. Беше финансиран общ проект за координиране на техническата работа на терена и научното сътрудничество в рамките на консорциума за пшеница.

Брашнеста мана по пшеница (Цъфтяща трева f.sp. пшеница) е широко разпространено гъбично заболяване в умерените региони по света. Ако пшеницата не се пръска с фунгициди, брашнестата мана може да причини загуби на добив от 10 към 30% и отслабват растенията, така че да бъдат лесно атакувани от други патогени.

Две полеви площадки близо до Цюрих и Лозана, съответно, бяха засадени с подбрани генетично модифицирани (GM) линии пролетна пшеница с повишена устойчивост на брашнеста мана (трансгенна пшеница с Pm3 резистентни алели или глюканазни/хитиназни гени). До 14 Линиите ГМ пшеница бяха сравнени на полето с контролните линии (почти изогенни сестрински линии и нетрансформирания генотип, използван за трансформация), четири конвенционални сорта пшеница, пролетен ечемик и тритикале. В сложния експериментален дизайн различни набори от вписвания бяха подложени на третиране с фунгицид, естествена инфекция и изкуствена инокулация с определена раса на брашнеста мана.
Консорциумът за пшеница включва девет проекта: В полето в Цюрих два проекта анализират ефектите на резистентните гени Pm3 и хитиназа/глюканаза, както и агрономически, морфологични и физиологични характеристики. Другите седем проекта се занимават с аспекти на биобезопасността: въздействието на ГМ пшеницата върху микоризата, почвени полезни бактерии, почвена фауна, хранителни мрежи от насекоми, въздействието на околната среда и конкуренцията върху ГМ пшеничните растения, и представянето на хибриди на пшеница със сродната й дива трева Aegilops cylindrica. Допълнителен проект изследва възможното кръстосване на линиите на хитиназа/глюканаза пшеница в околните полета. На втория терен близо до Лозана, Изследователските въпроси относно агрономичните резултати бяха разгледани при различни почвени климатични условия. В допълнение, беше тествана устойчивостта на пшеничните линии към други гъбични патогени.

Етап на развитие

Лабораторни и парникови анализи бяха проведени успешно и бяха предпоставка за получаване на разрешение за полеви опити („процедура стъпка по стъпка“). Полеви експерименти с различни линии пшеница с повишена устойчивост на брашнеста мана бяха проведени в 2008-2010.

Причини за отлагането, отклоняване или спиране на изследването

Заявлението за получаване на разрешение за полеви опит с ГМО е подадено до регулаторния орган, Федералната служба за околната среда (FOEN). Всяко трансформационно събитие, пуснато в околната среда, трябва да бъде описано подробно. За хибридите с дивата трева (житна линия x Aegilops cylindrica) беше необходимо отделно досие, въпреки че бяха пуснати същите трансформационни събития. След десетмесечна подготвителна фаза за досиетата бяха подадени три заявления до съдебните органи през април 2007. Подготвянето на документите беше трудно и отнема много време, тъй като това беше първото заявление по новия закон за генните технологии в Швейцария. Законовото разрешение за една година беше дадено през септември 2007; включваше голям брой изисквания и условия за извършване на полевия опит. В края на всяка година, значително досие, включително доклад за напредъка за същото и за нови трансформационни събития, трябва да бъде предадено на FOEN, за да се получи разрешение за следващата година. За втория терен близо до Лозана, група от шестима съседи получиха статут на законна страна, за да подадат възражение срещу разрешението за освобождаване. FOEN реши, че всеки, живеещ в рамките на a 1000 m периметър на полето отговаря на условието да се счита за законна страна. През ноември 2008, Федералният административен съд на Швейцария отхвърли възражението на съседите по всяко отношение. Следователно, полевият опит на втория терен може да започне само със закъснение от една година.

Множество мерки за биобезопасност бяха наложени от FOEN, за да се предотврати разпространението на ГМ растения или семена и да се избегне потокът на гени чрез разпространението на полени. Изискванията включват ограждане на експериментите и поддържане на минимални дистанции от 100 м до следващите земеделски ниви с пшеница, ръж или тритикале и 300 м за семепроизводствени полета от горепосочените зърнени култури. По време на критичните етапи малко след засаждането и преди прибиране на реколтата опитите трябва да бъдат покрити с мрежи за птици, за да се предотврати разпространението на семената. Жътвата на опитните площи трябва да се извършва ръчно. След прибиране на реколтата полето не трябва да се оре, за да могат семената, които са били изгубени по време на прибиране на реколтата, да покълнат. Тези доброволни растения трябва да бъдат третирани с хербицида Round up® през следващата пролет. Всички лица, работещи на експерименталната площадка, трябва да бъдат предварително обучени в курсове за безопасност. Всички растителни проби трябва да бъдат етикетирани като „генетично модифицирани“ и транспортирани в контейнери с двойни стени до лабораториите. Растителният материал, който не е необходим за по-нататъшни изследвания, трябва да бъде транспортиран до инсталация за изгаряне на отпадъци. Програма за мониторинг на терена и в a 60 m периметър до най-малко две години след последния полеви сезон, за да се гарантира, че няма да се установят трансгенни доброволци.

За защита на полеви обекти и предотвратяване на унищожаване от антибиотехнологични активисти, експерти по сигурността бяха консултирани за изготвяне на подходяща концепция за сигурност за полеви изпитания, която включваше ограда и видеонаблюдение. Обаче, дори скъпите мерки за сигурност не могат да гарантират безпроблемно провеждане на полеви експерименти в Швейцария. През лятото 2008, теренът е частично разрушен от вандали. Заподозрените са разпитани от полицията, но съдебната процедура все още предстои. Поради вандализма редица научни проекти бяха забавени и резултатите от първия полеви сезон не можаха да бъдат публикувани, включително проекти, насочени към биобезопасността на генетично модифицираната пшеница. В допълнение, концепцията за сигурност трябваше да бъде разширена (e.g. двойна ограда, охранител с обучено куче за 24 з, сензори за движение) което увеличи още повече разходите. Мерките за биобезопасност и сигурност доведоха до огромен разход на време и усилия, който не можеше да бъде осигурен от една изследователска група.

Бяха положени обширни комуникационни усилия от служители по комуникациите и учени за информиране на широката общественост, както преди, така и по време на полеви изпитания. Бяха организирани многобройни разговори и обиколки с екскурзовод за съседите, медии, неправителствени организации, заинтересовани страни, учени, училищните класове и обществеността.

Изводи:
Процедурата за получаване на законово разрешение за полеви опит се оказа изключително трудна във времето, сложност и разходи. Би било невъзможно да се завърши регулаторното досие без професионална правна подкрепа и съвет и това далеч надхвърли капацитета и ресурсите на една единствена изследователска група.

Регулаторните органи досега нямат опит с полеви изпитания съгласно новия закон за генните технологии в Швейцария. Това доведе до несигурност и свръхрегулиране по отношение на мерките за биобезопасност, e.g. допълнителни изисквания са били издадени от правните органи в хода на полевия опит като следствие от мерки за биобезопасност, доброволно приложени на полето, като покриване на парцелите с мрежа за птици близо до зрелостта.

Значителните мерки за биобезопасност и сигурност доведоха до огромни разходи във време и пари, които не могат да бъдат осигурени от изследователски проект без значително външно финансиране.

Пропуснатите ползи

Култивирането на генетично модифицирана пшеница с повишена устойчивост на гъбички може да намали употребата на фунгициди. Това би имало пряко полезно въздействие върху околната среда, човешкото здраве, производствени разходи и рентабилност на тези култури. Обаче, линиите пшеница, използвани в описаните полеви опити, са експериментални линии и не са разработени за пазара.

Целта на този съвместен изследователски проект беше да се придобият знания за резистентността към гъбичките и да се разработят методи за изследване на биобезопасността. Резултатите от проектите на консорциума за пшеница ще позволят по-добро разбиране на взаимодействията между трансгенните пшенични растения и тяхната среда. Те ще дадат принос към дискусията за съзнателното освобождаване на ГМ растения.

Снимки

да бъде завършен

Разходите за научни изследвания

Осемте изследователски проекта на консорциума за пшеница и общият проект бяха финансирани с 3.6 милиона CHF (2.5 милиона евро) за четири години от Швейцарската национална научна фондация в рамките на Националната изследователска програма NRP 59 „Ползи и разходи от съзнателното освобождаване на генетично модифицирани растения“. Разходите за мерки за сигурност възлизат на приблизително 500 000 CHF (350’000 €) на година и полево място. Значителни вътрешни усилия на участващите изследователски институти, главно Agroscope ART и ACW, които хостваха теренните обекти, не са включени. Така, направените разходи за охрана са в същия диапазон като разходите за проучване.

Използвана Литература

Биери С, Потрикус И, Футерър Дж. 2003. Ефекти от комбинираната експресия на противогъбични протеини от семена на ечемик в трансгенна пшеница върху инфекция с брашнеста мана. Молекулярно развъждане 11: 37–48.
Сричумпа, П., Брунър, С., Келър, б., и Яхиауи, N. (2005). Алелни серии от четири гена за устойчивост на брашнеста мана в локуса Pm3 в хексаплоидна хлебна пшеница. Plant Physiol. 139: 885-895
Яхиауи, Н., Сричумпа, П., Дъдлер, Р., и Келер, B. (2004). Анализът на генома при различни нива на плоидност позволява клониране на гена за устойчивост на брашнеста мана Pm3b от хексаплоидна пшеница. Растение Дж. 37: 528-538
Яхиауи, Н., Брунър, С., и Келер, B. (2006). Бързо генериране на нови гени за устойчивост на брашнеста мана след опитомяването на пшеницата. Растение Дж. 47: 85-98.

Главни изследователи

Проф.. Д-р. Победете Келър, Проф.. Д-р. Wilhelm Gruissem, Д-р. Майкъл Винцелер, Д-р. Франц Биглер, Д-р. Фабио Машер