Informazioni di base e relativi risultati
Il programma di ricerca nazionale svizzero 59 (NRP59) “Vantaggi e rischi del rilascio deliberato di piante geneticamente modificate (GMP)"Include ricerche sull'ecologico, sociale, economico, condizioni legali e politiche delle GMP in Svizzera. Parte del programma è un progetto di ricerca congiunto (il "consorzio del grano"), Che consiste di 11 gruppi di ricerca che lavorano in grandi prove sul campo in due siti. È stato finanziato un progetto ombrello per coordinare il lavoro sul campo tecnico e la cooperazione scientifica all'interno del consorzio del grano.
Peronospora di grano (Blumeria graminis f.sp. tritici) è una malattia fungina diffusa nelle regioni temperate di tutto il mondo. Se il grano non viene spruzzato con fungicidi, l'oidio può causare perdite di resa di 10 a 30% e indebolire le piante in modo che possano essere facilmente attaccate da altri agenti patogeni.
Due campi vicino a Zurigo e Losanna, rispettivamente, sono stati piantati con selezionati geneticamente modificati (GM) linee di grano primaverile con maggiore resistenza all'oidio (grano transgenico con gli alleli di resistenza alla Pm3 o i geni glucanasi / chitinasi). Fino a 14 Le linee di grano GM sono state confrontate sul campo con linee di controllo (linee gemelle quasi isogeniche e genotipo non trasformato utilizzato per la trasformazione), quattro varietà di grano convenzionali, orzo primaverile e triticale. Nel complesso disegno sperimentale diverse serie di voci sono state sottoposte a trattamenti con fungicida, infezione naturale e inoculazione artificiale con una razza definita di muffa polverosa.
Il consorzio del grano comprende nove progetti: Nel sito di Zurigo due progetti analizzano gli effetti dei geni di resistenza Pm3 e chitinasi / glucanasi nonché agronomici, tratti morfologici e fisiologici. Gli altri sette progetti riguardano gli aspetti della biosicurezza: l'impatto del grano GM sulla micorriza, batteri benefici per il suolo, fauna del suolo, reti alimentari per insetti, l'impatto ambientale e la concorrenza sulle piante di grano geneticamente modificato, e le prestazioni degli ibridi di grano con la relativa erba selvatica Aegilops cylindrica. Un ulteriore progetto studia l'eventuale attraversamento delle linee di grano chitinasi / glucanasi nei campi circostanti. Sul secondo campo vicino a Losanna, domande di ricerca sulle prestazioni agronomiche sono state affrontate in diverse condizioni pedoclimatiche. Inoltre, è stata testata la resistenza delle linee di grano ad altri agenti patogeni fungini.
Fase di Sviluppo
I test di laboratorio e in serra sono stati condotti con successo ed erano un prerequisito per ottenere un permesso per le prove sul campo ("Procedura dettagliata"). Sono stati condotti esperimenti sul campo con diverse linee di grano con una maggiore resistenza alla muffa in polvere 2008-2010.
Le ragioni per ritardare, deviare o fermare la ricerca
La domanda per ottenere un permesso per una prova sul campo OGM è stata presentata all'autorità di regolamentazione, l'Ufficio federale dell'ambiente (UFAM). Ogni evento di trasformazione rilasciato nell'ambiente deve essere descritto in dettaglio. Per gli ibridi con l'erba selvatica (linea di grano x Aegilops cylindrica) era necessario un fascicolo separato, sebbene siano stati rilasciati gli stessi eventi di trasformazione. Dopo una fase di preparazione per i fascicoli di dieci mesi, tre domande sono state presentate alle autorità legali in aprile 2007. È stato difficile e dispendioso in termini di tempo preparare i documenti in quanto si trattava della prima applicazione ai sensi della nuova legge sulla tecnologia genetica in Svizzera. Il permesso legale per un anno è stato dato a settembre 2007; includeva un gran numero di requisiti e condizioni per eseguire la prova sul campo. Alla fine di ogni anno, un dossier sostanziale comprendente una relazione sullo stato di avanzamento per lo stesso e per i nuovi eventi di trasformazione deve essere consegnato all'UFAM per ottenere l'autorizzazione per l'anno successivo. Per il secondo campo vicino a Losanna, a un gruppo di sei vicini è stato concesso lo status di parte legale per presentare un'obiezione contro il permesso di rilascio. L'UFAM aveva deciso che tutti quelli che abitavano a 1000 Il perimetro di un sito di campo soddisfa la condizione per essere considerato una parte legale. A novembre 2008, il Tribunale amministrativo federale svizzero ha respinto l'obiezione dei vicini in ogni particolare. Perciò, la sperimentazione sul campo nel secondo sito poteva essere avviata solo con un ritardo di un anno.
L'UFAM ha imposto numerose misure di biosicurezza per prevenire la dispersione di piante o semi geneticamente modificati ed evitare il flusso genico attraverso la dispersione di polline. I requisiti includono la recinzione degli esperimenti e il mantenimento di distanze minime di 100 m ai prossimi campi di grano degli agricoltori, segale o triticale e 300 m per i campi di produzione di sementi dei suddetti cereali. Durante le fasi critiche poco dopo la semina e prima della raccolta, gli esperimenti devono essere coperti con reti di uccelli per impedire la diffusione dei semi. La raccolta delle trame sperimentali deve essere fatta a mano. Dopo il raccolto, il campo non deve essere arato per consentire la germinazione dei semi persi durante il raccolto. Queste piante volontarie devono essere trattate con l'erbicida Round up® nella primavera successiva. Tutte le persone che lavorano nel sito sperimentale devono essere addestrate in anticipo nei corsi di istruzione di sicurezza. Tutti i campioni di piante devono essere etichettati come "geneticamente modificati" e trasportati in contenitori a doppia parete nei laboratori. Il materiale vegetale non necessario per ulteriori ricerche deve essere trasportato in un impianto di incenerimento dei rifiuti. Un programma di monitoraggio sul campo e in a 60 m perimetro fino ad almeno due anni dopo l'ultima stagione di campo deve garantire che nessun volontario transgenico stabilisca.
Per proteggere i siti sul campo e prevenire la distruzione da parte di attivisti anti-biotecnologie, sono stati consultati esperti di sicurezza per preparare un concetto di sicurezza adeguato per le prove sul campo che includevano una recinzione e una videosorveglianza. Tuttavia, anche misure di sicurezza costose non possono garantire un'esecuzione indisturbata di esperimenti sul campo in Svizzera. In estate 2008, il campo è stato in parte distrutto dai vandali. I sospetti sono stati interrogati dalla polizia, ma la procedura legale è ancora pendente. A causa del vandalismo, numerosi progetti scientifici sono stati ritardati e non è stato possibile pubblicare i risultati della prima stagione sul campo, compresi i progetti incentrati sulla biosicurezza del grano geneticamente modificato. Inoltre, il concetto di sicurezza ha dovuto essere esteso (e.g. doppia recinzione, guardia di sicurezza con cane addestrato per 24 h, sensori di movimento) che ha aumentato ulteriormente i costi. Le misure di biosicurezza e sicurezza hanno comportato un'enorme spesa in termini di tempo e sforzi che non poteva essere fornita da un singolo gruppo di ricerca.
Sono stati compiuti ampi sforzi di comunicazione da parte di funzionari e scienziati della comunicazione per informare il pubblico in generale, sia prima che durante le prove sul campo. Sono stati organizzati numerosi colloqui e visite guidate per i vicini, media, ONG, le parti interessate, scienziati, classi scolastiche e pubblico.
conclusioni:
La procedura per ottenere un permesso legale per una prova sul campo si è dimostrata estremamente impegnativa in tempo, complessità e costi. Sarebbe stato impossibile completare il fascicolo normativo senza assistenza e consulenza legale professionale e avrebbe superato di gran lunga la capacità e le risorse di un singolo gruppo di ricerca.
Finora le autorità di regolamentazione non hanno esperienza con prove sul campo ai sensi della nuova legge sulla tecnologia genetica in Svizzera. Ciò ha portato all'insicurezza e all'eccessiva regolamentazione delle misure di biosicurezza, e.g. requisiti supplementari sono stati emessi dalle autorità legali nel corso della sperimentazione sul campo a seguito di misure di biosicurezza attuate volontariamente sul campo, ad esempio per coprire le trame con una rete di uccelli vicino alla maturità.
Le sostanziali misure di biosicurezza e sicurezza hanno comportato un'enorme spesa in termini di tempo e denaro che non può essere fornita da un progetto di ricerca senza sostanziali finanziamenti esterni.
Vantaggi Foregone
La coltivazione di grano geneticamente modificato con una maggiore resistenza fungina potrebbe ridurre l'uso di fungicidi. Ciò avrebbe effetti benefici diretti sull'ambiente, salute umana, costi di produzione e redditività di queste colture. Tuttavia, le linee di grano utilizzate negli esperimenti sul campo descritti sono linee sperimentali e non sviluppate per il mercato.
Lo scopo di questo progetto di ricerca congiunto era quello di acquisire conoscenze sulla resistenza fungina e sviluppare metodi nella ricerca sulla biosicurezza. I risultati dei progetti del consorzio del grano consentiranno una migliore comprensione delle interazioni tra le piante di grano transgenico e il loro ambiente. Contribuiranno alla discussione sul rilascio deliberato di piante geneticamente modificate.
Foto
da completare
Costi di ricerca
Sono stati finanziati gli otto progetti di ricerca del consorzio del grano e il progetto ombrello 3.6 milioni di CHF (2.5 milioni di €) per quattro anni dalla Fondazione nazionale svizzera della scienza nell'ambito del programma nazionale di ricerca NRP 59 "Vantaggi e costi del rilascio deliberato di piante geneticamente modificate". I costi per le misure di sicurezza ammontano a circa 500'000 CHF (350"000 €) per anno e sito sul campo. Sostanziali sforzi interni degli istituti di ricerca coinvolti, principalmente Agroscope ART e ACW che hanno ospitato i siti sul campo, non sono inclusi. così, le spese sostenute per la sicurezza sono nella stessa gamma dei costi per la ricerca.
Riferimenti
Bieri S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Effetti dell'espressione combinata delle proteine antifungine dei semi d'orzo nel grano transgenico sull'infezione da muffa polverosa. Allevamento molecolare 11: 37-48.
Abbiamo uno shum, P., Brunner, S., Keller, B., e Yahiaoui, N. (2005). Serie allelica di quattro geni di resistenza alla muffa in polvere nel locus Pm3 nel grano di pane esaploide. impianto Physiol. 139: 885-895
Yahiaoui, N., Abbiamo uno shum, P., Dudler, R., e Keller, B. (2004). L'analisi del genoma a diversi livelli di ploidia consente la clonazione del gene di resistenza alla muffa polverosa Pm3b dal grano esaploide. Plant J. 37: 528-538
Yahiaoui, N., Brunner, S., e Keller, B. (2006). Rapida generazione di nuovi geni di resistenza all'oidio dopo l'addomesticamento del grano. Plant J. 47: 85-98.
Principali investigatori
Prof.. Dr. Batti Keller, Prof.. Dr. Wilhelm Gruissem, Dr. Michael Winzeler, Dr. Franz Bigler, Dr. Fabio Mascher