Základní informace a relevantní výsledky

Švýcarský národní výzkumný program 59 (NRP59) „Přínosy a rizika záměrného uvolňování geneticky modifikovaných rostlin (GMP)“ zahrnuje výzkum týkající se ekologických, sociální, hospodářský, právní a politické podmínky GMP ve Švýcarsku. Součástí programu je společný výzkumný projekt ("pšeničné konsorcium"), který se skládá z 11 výzkumné skupiny, které pracují ve velkých polních pokusech na dvou místech. Byl financován zastřešující projekt ke koordinaci technické terénní práce a vědecké spolupráce v rámci konsorcia pro pšenici.

Padlí pšenice (Kvetoucí tráva f.sp. pšenice) je celosvětově rozšířené houbové onemocnění v mírných oblastech. Pokud není pšenice postříkána fungicidy, může padlí způsobit ztráty na výnosu 10 na 30% a oslabit rostliny tak, aby byly snadno napadeny jinými patogeny.

Dvě polní místa poblíž Curychu a Lausanne, respektive, byly osázeny vybranými geneticky modifikovanými (GM) linie jarní pšenice se zvýšenou odolností proti padlí (transgenní pšenice s alelami rezistence Pm3 nebo geny pro glukanázu/chitinázu). Až do 14 GM linie pšenice byly porovnány na poli s kontrolními liniemi (téměř isogenní sesterské linie a netransformovaný genotyp použitý pro transformaci), čtyři konvenční odrůdy pšenice, jarní ječmen a tritikale. V komplexním experimentálním návrhu byly různé soubory záznamů podrobeny ošetření fungicidem, přirozená infekce a umělé očkování definovanou rasou padlí.
Konsorcium pšenice zahrnuje devět projektů: Na poli v Curychu dva projekty analyzují účinky genů rezistence Pm3 a chitinázy/glukanázy a také agronomické, morfologické a fyziologické rysy. Dalších sedm projektů se zabývá aspekty biologické bezpečnosti: vliv GM pšenice na mykorhizu, půdní prospěšné bakterie, půdní fauna, potravní sítě hmyzu, dopad životního prostředí a konkurence na rostliny GM pšenice, a výkonnost hybridů pšenice s její příbuznou divokou trávou Aegilops cylindrica. Další projekt zkoumá možné křížení linií pšenice chitináza/glukanáza do okolních polí. Na druhém poli poblíž Lausanne, výzkumné otázky týkající se agronomického výkonu byly řešeny za různých pedoclimatických podmínek. Kromě, byla testována odolnost linií pšenice vůči jiným houbovým patogenům.

Fázi vývoje

Laboratorní a skleníkové testy byly úspěšně provedeny a byly předpokladem pro získání povolení k polním pokusům ("Postup krok za krokem"). Byly provedeny polní pokusy s různými liniemi pšenice se zvýšenou odolností proti padlí 2008-2010.

Důvody zpoždění, odklonění nebo zastavení výzkumu

Žádost o povolení k polnímu pokusu GMO byla podána u regulačního úřadu, Spolkový úřad pro životní prostředí (FOEN). Každá transformační událost uvolněná do prostředí musí být podrobně popsána. Pro křížence s divokou trávou (pšeničná linie x Aegilops cylindrica) byla nutná samostatná dokumentace, ačkoli byly uvolněny stejné transformační události. Po desetiměsíční přípravné fázi dokumentace byly v dubnu předloženy právním orgánům tři žádosti 2007. Příprava dokumentů byla obtížná a časově náročná, protože šlo o první žádost podle nového zákona o genové technologii ve Švýcarsku. Zákonné povolení na jeden rok bylo uděleno v září 2007; zahrnovala velké množství požadavků a podmínek pro provedení terénního pokusu. Na konci každého roku, závažná dokumentace včetně zprávy o pokroku pro stejné a pro nové transformační události musí být předána FOEN, aby bylo možné získat povolení pro následující rok. Pro druhé polní místo poblíž Lausanne, skupině šesti sousedů byl udělen status právní strany k podání námitky proti povolení k vydání. FOEN se rozhodl, že každý, kdo žije v a 1000 m obvodu polního pozemku splňuje podmínku, aby byl považován za právního účastníka. V listopadu 2008, švýcarský federální správní soud námitku sousedů ve všech jednotlivostech zamítl. Proto, polní pokus na druhém místě mohl být zahájen pouze s ročním zpožděním.

FOEN uložil četná opatření biologické bezpečnosti, aby zabránil šíření GM rostlin nebo semen a zabránil toku genů prostřednictvím šíření pylu.. Požadavky zahrnují oplocení experimentů a zachování minimálních vzdáleností 100 m na pšeničná pole dalších farmářů, žito nebo tritikale a 300 m pro semenářské obory výše uvedených obilovin. V kritických fázích krátce po výsadbě a před sklizní musí být pokusy zakryty sítěmi pro ptáky, aby se zabránilo šíření semen. Sklizeň pokusných ploch musí být prováděna ručně. Po sklizni se pole nesmí orat, aby semena, která se ztratila při sklizni, mohla vyklíčit. Tyto samčí rostliny musí být následující jaro ošetřeny herbicidem Round up®. Všechny osoby pracující na místě experimentu musí být předem proškoleny v kurzech bezpečnostních instrukcí. Všechny vzorky rostlin musí být označeny jako „geneticky modifikované“ a přepraveny ve dvoustěnných nádobách do laboratoří. Rostlinný materiál nepotřebný pro další výzkum musí být dopraven do spalovny odpadu. Monitorovací program na poli a v a 60 m obvodu alespoň dva roky po poslední polní sezóně musí zajistit, že se neusadí žádní transgenní dobrovolníci.

Chránit místa v terénu a zabránit ničení ze strany antibiotechnologických aktivistů, byli konzultováni bezpečnostní experti, aby připravili vhodný bezpečnostní koncept pro polní zkoušky, které zahrnovaly plot a video dohled. Nicméně, ani nákladná bezpečnostní opatření nemohou zaručit nerušené provádění polních experimentů ve Švýcarsku. V létě 2008, polní místo částečně zničili vandalové. Podezřelé vyslechla policie, ale právní řízení stále čeká. Kvůli vandalismu byla řada vědeckých projektů zpožděna a výsledky první polní sezóny nemohly být zveřejněny, včetně projektů zaměřených na biologickou bezpečnost geneticky modifikované pšenice. Kromě, bezpečnostní koncept musel být rozšířen (e.g. dvojitý plot, ostraha s vycvičeným psem pro 24 hod, pohybové senzory) což náklady ještě zvýšilo. Opatření biologické bezpečnosti a zabezpečení vedla k enormním nákladům na čas a úsilí, které nemohla zajistit jediná výzkumná skupina..

S cílem informovat širokou veřejnost bylo vynaloženo rozsáhlé komunikační úsilí ze strany komunikačních pracovníků a vědců, před polními zkouškami i během nich. Pro sousedy byly uspořádány četné besedy a komentované prohlídky, média, nevládní organizace, zúčastněných stran, vědci, školní třídy a veřejnost.

Závěry:
Postup pro získání legálního povolení pro terénní zkoušku se ukázal jako časově extrémně náročný, složitost a náklady. Bylo by nemožné dokončit regulační dokumentaci bez odborné právní podpory a poradenství a daleko by to přesáhlo kapacitu a zdroje jediné výzkumné skupiny..

Regulační úřady zatím nemají žádné zkušenosti s terénními testy podle nového zákona o genové technologii ve Švýcarsku. To vedlo k nejistotě a nadměrné regulaci týkající se opatření biologické bezpečnosti, e.g. dodatečné požadavky byly vydány právními orgány v průběhu polního pokusu jako důsledek opatření biologické bezpečnosti dobrovolně zavedených v terénu, jako je pokrytí pozemků sítí pro ptáky téměř zralé.

Rozsáhlá opatření v oblasti biologické bezpečnosti a zabezpečení vedla k nesmírným nákladům na čas a peníze, které nelze zajistit výzkumným projektem bez značného externího financování..

Ušlé výhody

Pěstování geneticky modifikované pšenice se zvýšenou odolností vůči plísním by mohlo snížit používání fungicidů. To by mělo přímý pozitivní dopad na životní prostředí, lidské zdraví, výrobní náklady a ziskovost těchto plodin. Nicméně, linie pšenice použité v popsaných polních pokusech jsou experimentální linie a nejsou vyvinuty pro trh.

Cílem tohoto společného výzkumného projektu bylo získat poznatky o odolnosti proti houbám a vyvinout metody výzkumu biologické bezpečnosti. Výsledky projektů konsorcia pšenice umožní lépe porozumět interakcím mezi transgenními rostlinami pšenice a jejich prostředím.. Budou příspěvkem do diskuse o záměrném uvolňování GM rostlin.

Obrázky

být dokončen

Náklady na výzkum

Bylo financováno osm výzkumných projektů konsorcia pšenice a zastřešující projekt 3.6 milionů CHF (2.5 milionů €) po dobu čtyř let švýcarskou národní vědeckou nadací v rámci národního výzkumného programu NRP 59 „Přínosy a náklady záměrného uvolňování geneticky modifikovaných rostlin“. Náklady na bezpečnostní opatření dosahují přibližně 500 000 CHF (350'000 €) za rok a místo v terénu. Značné vnitřní úsilí zapojených výzkumných ústavů, hlavně Agroscope ART a ACW, které hostily terénní lokality, nejsou zahrnuty. Tím pádem, náklady na bezpečnost jsou ve stejném rozsahu jako náklady na výzkum.

Použitá Literatura

Bieri S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Účinky kombinované exprese antifungálních proteinů semen ječmene v transgenní pšenici na infekci padlím. Molekulární šlechtění 11: 37–48.
Srichumpa, P., Brunner, S., Keller, B., a Yahiaoui, N. (2005). Alelická série čtyř genů rezistence k padlí v lokusu Pm3 v hexaploidní chlebové pšenici. Plant Physiol. 139: 885-895
Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Čmáranice, R., a Keller, B. (2004). Analýza genomu na různých úrovních ploidie umožňuje klonování genu odolnosti proti padlí Pm3b z hexaploidní pšenice. Rostlina J. 37: 528-538
Yahiaoui, N., Brunner, S., a Keller, B. (2006). Rychlá generace nových genů odolnosti proti padlí po domestikaci pšenice. Rostlina J. 47: 85-98.

Hlavní vyšetřovatelé

Prof. Dr. Porazil Kellera, Prof. Dr. Wilhelm Gruissem, Dr. Michael Winzeler, Dr. Franz Bigler, Dr. Fabio Mascher