اطلاعات سابقه و نتایج مرتبط

برنامه تحقیقات ملی سوئیس 59 (NRP59) "مزایا و خطرات رهاسازی عمدی گیاهان اصلاح شده ژنتیکی (GMP ها)” شامل تحقیقات مربوط به محیط زیست است, اجتماعی, اقتصادی, شرایط حقوقی و سیاسی GMPs در سوئیس. بخشی از برنامه یک پروژه تحقیقاتی مشترک است (کنسرسیوم گندم), که شامل 11 گروه های تحقیقاتی که در آزمایشات میدانی بزرگ در دو سایت کار می کنند. یک پروژه چتر برای هماهنگی کار میدانی فنی و همکاری علمی در کنسرسیوم گندم تامین شد.

سفیدک پودری گندم (علف گلدار f.sp. گندم) یک بیماری قارچی شایع در مناطق معتدل در سراسر جهان است. اگر گندم با قارچ کش سمپاشی نشود، سفیدک پودری می تواند باعث کاهش عملکرد شود 10 به 30% و گیاهان را ضعیف می کند تا به راحتی مورد حمله سایر عوامل بیماری زا قرار گیرند.

دو سایت میدانی در نزدیکی زوریخ و لوزان, به ترتیب, با منتخب اصلاح شده ژنتیکی کاشته شدند (GM) خطوط گندم بهاره با افزایش مقاومت در برابر سفیدک پودری (گندم تراریخته با آلل های مقاومت به Pm3 یا ژن های گلوکاناز/کیتیناز). تا 14 لاين‌هاي گندم GM در مزرعه با لاين‌هاي شاهد مقايسه شدند (لاین های خواهر نزدیک به ایزووژنیک و ژنوتیپ غیر تبدیل شده برای تبدیل استفاده می شود), چهار رقم معمولی گندم, جو بهاره و تریتیکاله. در طرح آزمایشی پیچیده، مجموعه‌های مختلفی از ورودی‌ها تحت تیمار با قارچ‌کش قرار گرفتند, عفونت طبیعی و تلقیح مصنوعی با نژاد مشخصی از سفیدک پودری.
کنسرسیوم گندم شامل 9 پروژه است: در سایت زوریخ دو پروژه اثرات ژن های مقاومت Pm3 و کیتیناز/گلوکاناز و همچنین زراعی را تجزیه و تحلیل می کنند., صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی. هفت پروژه دیگر با جنبه های ایمنی زیستی سروکار دارند: تاثیر گندم تراریخته بر میکوریزا, باکتری های مفید خاک, جانوران خاک, شبکه های غذایی حشرات, تاثیر محیط زیست و رقابت بر روی گیاهان گندم تراریخته, و عملکرد هیبریدهای گندم با علف وحشی مربوط به آن Aegilops cylindrica. پروژه دیگری به بررسی عبور احتمالی خطوط گندم کیتیناز/گلوکاناز در مزارع اطراف می پردازد.. در سایت میدان دوم نزدیک لوزان, سوالات تحقیق در مورد عملکرد زراعی تحت شرایط مختلف پدوکلیوماتیک مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه, مقاومت لاین های گندم در برابر سایر پاتوژن های قارچی مورد آزمایش قرار گرفت.

مرحله از توسعه

سنجش‌های آزمایشگاهی و گلخانه‌ای با موفقیت انجام شد و پیش‌نیاز اخذ مجوز برای آزمایش‌های صحرایی بود. ("روش گام به گام"). آزمایش‌های مزرعه‌ای با لاین‌های مختلف گندم با افزایش مقاومت سفیدک پودری در این کشور انجام شد 2008-2010.

دلایل به تاخیر انداختن, منحرف و یا متوقف کردن تحقیق

درخواست برای دریافت مجوز برای آزمایش میدانی GMO در مرجع نظارتی ثبت شد, اداره فدرال محیط زیست (FOEN). هر رویداد تبدیل منتشر شده در محیط باید با جزئیات شرح داده شود. برای هیبریدها با علف وحشی (خط گندم x Aegilops cylindrica) یک پرونده جداگانه لازم بود, اگرچه همان رویدادهای دگرگونی منتشر شد. پس از یک مرحله آماده سازی برای پرونده های ده ماهه، سه درخواست در ماه آوریل به مراجع قانونی ارائه شد 2007. تهیه اسناد دشوار و زمان بر بود زیرا این اولین برنامه تحت قانون جدید فناوری ژن در سوئیس بود.. مجوز قانونی برای یک سال در شهریور ماه داده شد 2007; شامل تعداد زیادی الزامات و شرایط برای انجام آزمایش میدانی بود. در پایان هر سال, یک پرونده قابل توجه شامل گزارش پیشرفت برای رویدادهای جدید و تحولات جدید باید به FOEN تحویل داده شود تا مجوز سال بعد را دریافت کند.. برای سایت میدان دوم در نزدیکی لوزان, به یک گروه شش نفره از همسایه ها به عنوان طرف قانونی اعطا شد تا علیه مجوز آزادی اعتراض کنند. FOEN تصمیم گرفته بود که هر کسی که در یک 1000 متر محیطی یک سایت مزرعه شرایطی را دارد که به عنوان یک طرف قانونی در نظر گرفته شود. در ماه نوامبر 2008, دادگاه اداری فدرال سوئیس اعتراض همسایگان را به طور خاص رد کرد. بنابراین, آزمایش میدانی در سایت میدان دوم فقط با یک سال تاخیر شروع شد.

اقدامات ایمنی زیستی متعددی توسط FOEN برای جلوگیری از پراکندگی گیاهان یا دانه های تراریخته و جلوگیری از جریان ژن از طریق پراکندگی گرده اعمال شد.. الزامات شامل حصارکشی آزمایش ها و حفظ حداقل فاصله از 100 متر تا مزارع گندم کشاورزان بعدی, چاودار یا تریتیکاله و 300 متر برای مزارع تولید بذر غلات فوق الذکر. در مراحل بحرانی، مدت کوتاهی پس از کاشت و قبل از برداشت، آزمایش ها باید با تورهای پرنده پوشانده شوند تا از انتشار بذر جلوگیری شود.. برداشت کرت های آزمایشی باید با دست انجام شود. پس از برداشت، مزرعه نباید شخم زده شود تا بذرهایی که در طول برداشت از بین رفته اند جوانه بزنند.. این گیاهان داوطلب باید در بهار آینده با علف کش Round up® درمان شوند. همه افرادی که در سایت آزمایشی کار می کنند باید از قبل در دوره های آموزشی ایمنی آموزش ببینند. تمام نمونه‌های گیاهی باید به‌عنوان «تغییر ژنتیکی‌شده» برچسب‌گذاری شوند و در ظروف دوجداره به آزمایشگاه‌ها منتقل شوند.. مواد گیاهی که برای تحقیقات بیشتر مورد نیاز نیستند باید به کارخانه زباله سوز منتقل شوند. یک برنامه نظارتی در میدان و در الف 60 محیط اطراف حداقل دو سال پس از آخرین فصل مزرعه باید اطمینان حاصل کند که هیچ داوطلب تراریخته ای ایجاد نخواهد شد..

حفاظت از سایت های میدانی و جلوگیری از تخریب توسط فعالان ضد بیوتکنولوژی, کارشناسان امنیتی برای تهیه یک مفهوم امنیتی مناسب برای آزمایشات میدانی که شامل حصار و نظارت تصویری بود، مشورت کردند.. اما, حتی اقدامات امنیتی پرهزینه نیز نمی تواند اجرای بدون مزاحمت آزمایشات میدانی در سوئیس را تضمین کند. در تابستان 2008, سایت میدان تا حدی توسط خرابکاران ویران شد. مظنونان توسط پلیس مورد بازجویی قرار گرفتند, اما روند قانونی همچنان در حال بررسی است. به دلیل خرابکاری تعدادی از پروژه های علمی به تعویق افتاد و نتایج اولین فصل میدانی منتشر نشد., از جمله پروژه های متمرکز بر ایمنی زیستی گندم اصلاح شده ژنتیکی. بعلاوه, مفهوم امنیت باید گسترش می یافت (e.g. حصار دوتایی, نگهبان با سگ آموزش دیده برای 24 ساعت, سنسورهای حرکت) که هزینه ها را بیش از پیش افزایش داد. اقدامات ایمنی زیستی و امنیتی منجر به هزینه هنگفتی در زمان و تلاش شد که توسط یک گروه تحقیقاتی واحد قابل ارائه نبود..

تلاش های گسترده ارتباطی توسط افسران ارتباطات و دانشمندان برای اطلاع عموم مردم انجام شد, چه قبل و چه در طول آزمایشات میدانی. گفتگوها و تورهای متعدد با راهنما برای همسایگان ترتیب داده شد, رسانه ها, سازمان های مردم نهاد, ذینفعان, دانشمندان, کلاس های مدرسه و مردم.

نتیجه گیری:
روش به دست آوردن مجوز قانونی برای آزمایش میدانی به موقع ثابت شده است که بسیار دشوار است, پیچیدگی و هزینه ها. تکمیل پرونده نظارتی بدون حمایت و مشاوره حقوقی حرفه ای غیرممکن بود و بسیار فراتر از ظرفیت و منابع یک گروه تحقیقاتی است..

مقامات نظارتی تاکنون هیچ تجربه ای در زمینه آزمایشات میدانی تحت قانون جدید فناوری ژن در سوئیس ندارند. این امر منجر به ناامنی و مقررات بیش از حد در مورد اقدامات ایمنی زیستی شد, e.g. الزامات تکمیلی توسط مقامات قانونی در جریان آزمایش صحرایی به عنوان نتیجه اقدامات ایمنی زیستی که داوطلبانه در این زمینه اجرا شده است، مانند پوشاندن قطعات با تور پرنده نزدیک به بلوغ صادر شد..

اقدامات ایمنی زیستی و امنیتی قابل توجهی منجر به هزینه‌های هنگفت در زمان و هزینه شده است که توسط یک پروژه تحقیقاتی بدون بودجه خارجی قابل‌توجه نمی‌تواند تامین شود..

مزایای از قبل پیش بینی

کشت گندم اصلاح شده ژنتیکی با مقاومت قارچی افزایش یافته می تواند استفاده از قارچ کش ها را کاهش دهد. این اثرات سودمند مستقیم بر محیط زیست, سلامت انسان, هزینه های تولید و سودآوری این محصولات. اما, خطوط گندم مورد استفاده در آزمایش های مزرعه ای شرح داده شده، خطوط آزمایشی هستند و برای بازار توسعه نیافته اند.

هدف از این پروژه تحقیقاتی مشترک، کسب دانش در مورد مقاومت قارچی و توسعه روش‌هایی در تحقیقات ایمنی زیستی بود. نتایج پروژه های کنسرسیوم گندم درک بهتری از فعل و انفعالات بین گیاهان تراریخته گندم و محیط زیست آنها را ممکن می سازد.. آنها به بحث در مورد آزادسازی عمدی گیاهان تراریخته کمک خواهند کرد.

تصاویر

که باید تکمیل شود

هزینه تحقیقات

هشت پروژه تحقیقاتی کنسرسیوم گندم و پروژه چتر تامین مالی شد 3.6 میلیون CHF (2.5 میلیون یورو) به مدت چهار سال توسط بنیاد ملی علوم سوئیس در چارچوب برنامه تحقیقاتی ملی NRP 59 مزایا و هزینه های رهاسازی عمدی گیاهان دستکاری شده ژنتیکی. هزینه اقدامات امنیتی تقریباً 500000 CHF است (350000 €) در سال و سایت میدانی. تلاش های داخلی قابل توجه موسسات تحقیقاتی درگیر, عمدتا Agroscope ART و ACW که میزبان سایت های میدانی بودند, شامل نمی شوند. بنابراین, هزینه های انجام شده برای امنیت در همان محدوده هزینه های تحقیق است.

منابع

بیری اس, پوتریکوس I, فوترر جی. 2003. اثرات بیان ترکیبی پروتئین های ضد قارچ دانه جو در گندم تراریخته بر عفونت سفیدک پودری. پرورش مولکولی 11: 37-48.
سرچومپا, پ., برونر, س, کلر, ب., و یحیوی, ن. (2005). سری آللی از چهار ژن مقاومت به کپک پودری در جایگاه Pm3 در گندم نان هگزاپلوید. فیزیول گیاهی. 139: 885-895
یحیی, ن., سرچومپا, پ., دودل, رضا, و کلر, B. (2004). تجزیه و تحلیل ژنوم در سطوح مختلف پلوئیدی امکان شبیه سازی ژن مقاومت به سفیدک پودری Pm3b از گندم هگزاپلوید را فراهم می کند.. گیاه جی. 37: 528-538
یحیی, ن., برونر, س, و کلر, B. (2006). تولید سریع ژن های جدید مقاومت به سفیدک پودری پس از اهلی شدن گندم. گیاه جی. 47: 85-98.

بازرسان اصلی

پروفسور. دکتر. ضرب و شتم کلر, پروفسور. دکتر. ویلهلم Gruissem, دکتر. مایکل وینزلر, دکتر. فرانتس بیگلر, دکتر. فابیو ماشر