Baggrundsinformation og relevante resultater

Den schweiziske National Research Programme 59 (NRP59) ”Fordele og risici ved udsætning af genetisk modificerede planter (GMP)”Omfatter forskning vedrørende den økologiske, social, økonomisk, juridiske og politiske betingelser for GMP i Schweiz. En del af programmet er et fælles forskningsprojekt (den ”hvede konsortium”), som består af 11 forskergrupper, der arbejder i store markforsøg på to steder. En paraply Projektet blev finansieret for at koordinere det tekniske område arbejde og videnskabeligt samarbejde inden for hvede konsortium.

Meldug på hvede (Blumeria graminis f.sp. tritici) er en udbredt svampesygdom i tempererede områder over hele verden. Hvis hvede ikke er sprøjtet med fungicider meldug kan forårsage tab af udbytte 10 til 30% og svække planterne, så de let bliver angrebet af andre patogener.

To field steder nær Zürich og Lausanne, henholdsvis, blev plantet med udvalgte genetisk modificerede (GM) fjeder hvedelinier med forøget resistens over for meldug (transgene hvede med PM3 modstand alleler eller de glucanasegenerne / chitinase gener). Op til 14 GM hvedelinier blev sammenlignet i marken med styreledninger (nær-isogene søster linjer og den ikke-transformerede genotype anvendes til transformation), fire konventionelle sorter hvede, vårbyg og triticale. I komplekset eksperimentelle design forskellige sæt af poster blev underkastet behandlinger med fungicid, naturlig infektion og kunstig podning med en defineret race af meldug.
Hveden konsortiet omfatter ni projekter: På Zürich feltet stedet to projekter analysere virkningerne af resistensgener Pm3 og chitinase / glucanase samt agronomiske, morfologiske og fysiologiske træk. De øvrige syv projekter omhandler biosikkerhed aspekter: virkningen af ​​GM-hvede på mykorrhiza, jord gavnlige bakterier, jordbundsfaunaen, insekt fødenet, virkningen af ​​miljøet og konkurrencen på de genmodificerede hvedeplanter, og udførelsen af ​​hybrider af hvede med dens tilknyttede vildt græs Aegilops cylindrica. En yderligere projekt undersøger den mulige ud-passage af de kitinase / glucanase hvede linjer ind i de omkringliggende marker. På det andet felt websted nær Lausanne, forskningsspørgsmål om agronomisk ydeevne blev behandlet under forskellige pedoclimatic betingelser. Desuden, modstand hvedelinier til andre svampepatogener blev testet.

Udviklingstrin

Lab og drivhus assays blev succesfuldt gennemført og var en forudsætning for at opnå en tilladelse til markforsøgene (”Trin-for-trin procedure”). Markforsøg med forskellige hvedelinier med forøget meldug modstand blev udført i 2008-2010.

Årsager til at forsinke, omdirigere eller stoppe forskning

Den ansøgning om at få en tilladelse til en GMO feltforsøg blev indgivet med den regulerende myndighed, Forbundskontoret for miljø (FOEN). Hver transformationsbegivenhed frigives i miljøet skal beskrives i detaljer. For hybriderne med den vilde græs (hvede linje x Aegilops cylindrica) en separat sagsmappe var nødvendig, selv om de samme transformationsbegivenheder blev frigivet. Efter en forberedelsesfase for sager af ti måneder tre ansøgninger blev indgivet til de juridiske myndigheder i april 2007. Det var svært og tidskrævende at forberede de dokumenter, som det var den første ansøgning under den nye genteknologi lov i Schweiz. Den juridiske tilladelse for et år blev givet i september 2007; det omfattede en lang række krav og betingelser for udførelse af markforsøg. Ved udgangen af ​​hvert år, en væsentlig dossier, herunder en statusrapport for den samme og for nye transformationsbegivenheder skal afleveres til FOEN for at opnå tilladelsen for det følgende år. For det andet felt websted nær Lausanne, en gruppe på seks naboer, fik status som lovlige parti til at indgive en indsigelse mod frigivelse tilladelse. Den FOEN havde besluttet, at alle der bor inden for en 1000 m omkredsen af ​​et felt websted opfylder betingelsen for at blive betragtet som en juridisk part. I november 2008, den schweiziske føderale forvaltningsdomstol forkastede indsigelsen af ​​naboerne i hvert enkelt. Derfor, den markforsøg på det andet felt websted kan kun startes med en forsinkelse på et år.

Talrige biosikkerhed foranstaltninger blev indført ved den FOEN at forhindre spredning af GM planterne eller frøene og undgå genflowet gennem pollenspredningen. Kravene omfatter indhegning af forsøgene og opretholde minimale afstande på 100 m til de næste landmændenes marker med hvede, rug eller triticale og 300 m for frøproduktion områder af de førnævnte korn. Under kritiske stadier kort efter plantning og før høst skal dækkes med fuglenet at forhindre spredning af frø forsøgene. Høsten af ​​de eksperimentelle plots der skal gøres i hånden. Efter høsten felt ikke at blive pløjet for at give frø, der blev tabt under høst til at spire. Disse frivillige planter skal behandles med ukrudtsmidlet Round Up® i følgende forår. Alle personer, der arbejder på den eksperimentelle stedet nødt til at blive uddannet på forhånd i sikkerheds instruktion kurser. Alle vegetabilske prøver skal mærkes ”genetisk modificeret” og transporteres i dobbeltvæggede beholdere til laboratorier. Plantemateriale ikke nødvendig for yderligere forskning skal transporteres til et affaldsforbrændingsanlæg. Et overvågningsprogram på banen og i en 60 m omkreds før mindst to år efter det sidste felt sæson har at sikre, at ingen transgene frivillige vil etablere.

For at beskytte marken sites og forhindre ødelæggelse af anti-bioteknologi aktivister, sikkerhedseksperter blev hørt til at forberede en passende sikkerhed koncept for de markforsøg, som omfattede et hegn og videoovervågning. Men, selv dyre sikkerhedsforanstaltninger kan ikke garantere en uforstyrret udførelse af markforsøg i Schweiz. I sommers 2008, feltet stedet blev delvist ødelagt af vandaler. Mistænkte blev afhørt af politiet, men den juridiske procedure er endnu ikke afsluttet. På grund af det hærværk en række videnskabelige projekter blev forsinket, og resultaterne af det første felt sæson kunne ikke blive offentliggjort, herunder projekter med fokus på den biosikkerhed af den genetisk modificerede hvede. Desuden, sikkerhed koncept måtte forlænges (e.g. dobbelt hegn, sikkerhedsvagt med trænet hund for 24 h, bevægelsessensorer) som steg omkostningerne endnu mere. De biosikkerhed og sikkerhedsforanstaltninger resulterede i en enorm udgift i tid og kræfter, der ikke kunne leveres af en enkelt forskergruppe.

Omfattende kommunikationsindsats med kommunikationsmedarbejdere og videnskabsfolk blev gjort for at informere den brede offentlighed, både før og under markforsøg. Mange samtaler og rundvisninger blev arrangeret for naboer, medier, nGO'er, interessenter, videnskabsmænd, skoleklasser og offentligheden.

konklusioner:
Proceduren for at opnå en juridisk tilladelse til et feltforsøg har vist sig at være yderst krævende i tid, kompleksitet og omkostninger. Det ville have været umuligt at gennemføre de lovgivningsmæssige dossier uden professionel juridisk støtte og rådgivning, og det ville langt overstige den kapacitet og ressourcer i en enkelt forskergruppe.

De regulerende myndigheder ikke har nogen erfaring med markforsøg under den nye genteknologi lov i Schweiz hidtil. Dette førte til usikkerhed og overregulering vedrørende biosikkerhed foranstaltninger, e.g. supplerende krav blev udstedt af de juridiske myndigheder i løbet af feltundersøgelse som følge af biosikkerhed foranstaltninger frivilligt gennemført i området, såsom at dække parceller med en fugl netto nær modenhed.

De betydelige biosikkerhed og sikkerhedsforanstaltninger resulterede i en enorm udgift i tid og penge, som ikke kan leveres af et forskningsprojekt uden væsentlig ekstern finansiering.

Eftergivne Fordele

Dyrkning af genetisk modificeret hvede med forøget svamperesistens kunne reducere brugen af ​​fungicider. Dette ville have direkte gavnlige virkninger på miljøet, menneskers sundhed, produktionsomkostninger og rentabilitet af disse afgrøder. Men, de hvede linjer, der anvendes i de beskrevne markforsøg er eksperimentelle linjer og ikke er udviklet til markedet.

Formålet med denne fælles forskningsprojekt var at få viden om svampe modstand og udvikle metoder i biosikkerhed forskning. Resultaterne af hvede konsortium projekter vil give en bedre forståelse af samspillet mellem transgene hvede planter og deres omgivelser. De vil gøre et bidrag til diskussionen om udsætning af genmodificerede planter.

Billeder

udfyldes

Udgifter til forskning

otte hvede konsortium forskningsprojekter og paraplyen projektet blev finansieret med 3.6 millioner CHF (2.5 million €) i fire år fra den schweiziske National Science Foundation inden for rammerne af det nationale forskningsprogram NRP 59 ”Fordele og ulemper ved udsætning af genmodificerede planter”. Omkostningerne til sikkerhedsforanstaltninger udgør ca. 500'000 CHF (350’000 €) om året, og felt websted. Væsentlige interne indsats af de involverede forskningsinstitutioner, hovedsageligt Agroscope ART og ACW, der var vært feltet sites, er ikke medtaget. Dermed, afholdte udgifter til sikkerhed er i samme størrelsesorden som omkostningerne til forskning.

Referencer

Bieri S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Virkningerne af kombineret ekspression af antifungale frø byg proteiner i transgen hvede på meldug infektion. Molecular Breeding 11: 37-48.
Srichumpa, P., Brunner, S., Keller, B., og Yahiaoui, N. (2005). Allelisk serie af fire meldug resistensgener på Pm3 locus i hexaploide brød hvede. Plant Physiol. 139: 885-895
Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R., og Keller, B. (2004). Genomanalyse ved forskellige ploide niveauer tillader kloning af meldug resistensgenet Pm3b fra hexaploide hvede. Plant J. 37: 528-538
Yahiaoui, N., Brunner, S., og Keller, B. (2006). Hurtig generering af nye meldug resistensgener efter hvede domesticering. Plant J. 47: 85-98.

Principal Efterforskere

Prof.. Dr. Pisk Keller, Prof.. Dr. Wilhelm Gruissem, Dr. Michael Winzeler, Dr. Franz Bigler, Dr. Fabio Mascher