Bakgrunnsinformasjon og relevante resultater

Det sveitsiske nasjonale forskningsprogrammet 59 (NRP59) "Fordeler og risikoer ved bevisst utsetting av genmodifiserte planter (GMPs)” inkluderer forskning som angår det økologiske, sosial, økonomisk, juridiske og politiske forhold for GMPs i Sveits. En del av programmet er et felles forskningsprosjekt ("hvetekonsortiet"), som består av 11 forskningsgrupper som jobber i store feltforsøk på to steder. Et paraplyprosjekt ble finansiert for å koordinere det tekniske feltarbeidet og det vitenskapelige samarbeidet i hvetekonsortiet.

Mugg av hvete (Blomstrende gress f.sp. hvete) er en utbredt soppsykdom i tempererte områder over hele verden. Hvis hvete ikke sprøytes med soppdrepende midler kan pulveraktig mugg forårsake avlingstap på 10 til 30% og svekke plantene slik at de lett blir angrepet av andre patogener.

Two field sites near Zurich and Lausanne, respectively, were planted with selected genetically modified (GM) spring wheat lines with enhanced resistance to powdery mildew (transgenic wheat with the Pm3 resistance alleles or the glucanase/chitinase genes). Up to 14 GM wheat lines were compared in the field with control lines (near-isogenic sister lines and the non-transformed genotype used for transformation), four conventional wheat varieties, spring barley and triticale. In the complex experimental design different sets of entries were subjected to treatments with fungicide, natural infection and artificial inoculation with a defined race of powdery mildew.
The wheat consortium includes nine projects: At the Zurich field site two projects analyse the effects of the resistance genes Pm3 and chitinase/glucanase as well as agronomic, morfologiske og fysiologiske egenskaper. De øvrige syv prosjektene omhandler biosikkerhetsaspekter: virkningen av GM-hvete på mykorrhiza, jord gunstige bakterier, jordfauna, næringsnett for insekter, påvirkningen av miljøet og konkurransen på GM-hveteplantene, og ytelsen til hybrider av hvete med tilhørende villgress Aegilops cylindrica. Et tilleggsprosjekt undersøker mulig utkryssing av kitinase/glukanase-hvetelinjene til de omkringliggende åkrene. På det andre feltstedet nær Lausanne, forskningsspørsmål om agronomisk ytelse ble behandlet under ulike pedoklimatiske forhold. I tillegg, motstanden til hvetelinjene mot andre sopppatogener ble testet.

Stage of Development

Laboratorie- og drivhusanalyser ble vellykket utført og var en forutsetning for å få tillatelse til feltforsøkene ("trinn-for-steg prosedyre"). Feltforsøk med forskjellige hvetelinjer med forbedret muggresistens ble utført i 2008-2010.

Grunner for å forsinke, viderekobling eller stoppe forskningen

Søknaden om å få tillatelse til et GMO-feltforsøk ble sendt til tilsynsmyndigheten, Forbundskontoret for miljø (FOEN). Hver transformasjonshendelse som slippes ut i miljøet må beskrives i detalj. For hybridene med det ville gresset (hvetelinje x Aegilops cylindrica) en egen dossier var nødvendig, selv om de samme transformasjonshendelsene ble utgitt. Etter en forberedelsesfase på ti måneder ble det sendt inn tre søknader til de juridiske myndighetene i april 2007. Det var vanskelig og tidkrevende å utarbeide dokumentene da det var den første søknaden under den nye genteknologiloven i Sveits. Den lovlige tillatelsen for ett år ble gitt i september 2007; den inkluderte et stort antall krav og betingelser for å utføre feltforsøket. På slutten av hvert år, et betydelig dokumentasjon inkludert en fremdriftsrapport for samme og nye transformasjonshendelser må leveres inn til FOEN for å få tillatelse for det påfølgende året. For det andre feltstedet nær Lausanne, en gruppe på seks naboer fikk status som juridisk part for å fremme innsigelse mot løslatelsestillatelsen. FOEN hadde bestemt at alle som bodde innenfor en 1000 m omkrets av en felttomt oppfyller vilkåret for å anses som en juridisk part. I november 2008, den sveitsiske føderale forvaltningsdomstolen avviste innsigelsen fra naboene på alle måter. Derfor, feltforsøket på det andre feltstedet kunne bare startes med en forsinkelse på ett år.

En rekke biosikkerhetstiltak ble pålagt av FOEN for å hindre spredning av GM-planter eller frø og for å unngå genstrøm gjennom pollenspredning. Kravene inkluderer inngjerding av forsøkene og opprettholdelse av minimale avstander til 100 m til de neste bøndenes åkre med hvete, rug eller triticale og 300 m for frøproduksjonsfelt av de nevnte kornene. I kritiske stadier kort tid etter planting og før høsting må forsøkene dekkes med fuglenett for å hindre spredning av frø. Innhøsting av forsøksflatene må gjøres for hånd. Etter høsting skal ikke åkeren pløyes for å la frø som gikk tapt under høstingen spire. Disse frivillige plantene må behandles med ugressmiddelet Round up® våren etter. Alle personer som arbeider på forsøksstedet må være opplært på forhånd i sikkerhetsinstruksjonskurs. Alle planteprøver må merkes som "genmodifisert" og transporteres i dobbeltveggede beholdere til laboratoriene. Plantemateriale som ikke er nødvendig for videre forskning, må transporteres til et avfallsforbrenningsanlegg. Et overvåkingsprogram på felt og i en 60 m perimeter inntil minst to år etter siste feltsesong må sikre at ingen transgene frivillige vil etablere seg.

For å beskytte feltområdene og forhindre ødeleggelse av anti-bioteknologiaktivister, sikkerhetseksperter ble konsultert for å utarbeide et passende sikkerhetskonsept for feltforsøkene som inkluderte et gjerde og videoovervåking. Men, selv kostbare sikkerhetstiltak kan ikke garantere en uforstyrret gjennomføring av felteksperimenter i Sveits. Om sommeren 2008, feltstedet ble delvis ødelagt av vandaler. Mistenkte ble avhørt av politiet, men den juridiske prosedyren er fortsatt under behandling. På grunn av hærverket ble en rekke vitenskapelige prosjekter forsinket og resultatene fra den første feltsesongen kunne ikke publiseres, inkludert prosjektene fokusert på biosikkerheten til den genmodifiserte hveten. I tillegg, sikkerhetskonseptet måtte utvides (e.g. dobbelt gjerde, vekter med trent hund for 24 h, bevegelsessensorer) som økte kostnadene enda mer. Biosikkerheten og sikkerhetstiltakene resulterte i en enorm kostnad i tid og krefter som ikke kunne gis av en enkelt forskningsgruppe.

Det ble gjort omfattende kommunikasjonsinnsats fra kommunikasjonsansvarlige og forskere for å informere allmennheten, både før og under feltforsøkene. Det ble arrangert utallige samtaler og omvisninger for naboer, media, NGOer, interessenter, forskere, skoleklasser og publikum.

Konklusjoner:
Prosedyren for å få lovlig tillatelse til feltforsøk har vist seg å være ekstremt krevende i tid, kompleksitet og kostnader. Det ville vært umulig å fullføre den regulatoriske dokumentasjonen uten profesjonell juridisk støtte og råd, og det ville langt overstige kapasiteten og ressursene til en enkelt forskningsgruppe.

Reguleringsmyndighetene har foreløpig ingen erfaring med feltforsøk under den nye genteknologiloven i Sveits. Dette førte til usikkerhet og overregulering rundt biosikkerhetstiltakene, e.g. tilleggskrav ble utstedt av juridiske myndigheter i løpet av feltforsøket som en konsekvens av frivillige biosikkerhetstiltak iverksatt i felten, som å dekke tomtene med et fuglenett nær modenhet.

De betydelige biosikkerhets- og sikkerhetstiltakene resulterte i enorme utgifter i tid og penger som ikke kan gis av et forskningsprosjekt uten betydelig ekstern finansiering.

Gone Fordeler

Dyrking av genmodifisert hvete med økt soppresistens kan redusere bruken av soppmidler. Dette ville ha direkte gunstige virkninger på miljøet, menneskers helse, produksjonskostnader og lønnsomhet av disse vekstene. Men, hvetelinjene brukt i de beskrevne feltforsøkene er forsøkslinjer og ikke utviklet for markedet.

Målet med dette felles forskningsprosjektet var å få kunnskap om soppresistens og utvikle metoder innen biosikkerhetsforskning. Resultatene fra hvetekonsortiets prosjekter vil gi en bedre forståelse av interaksjonene mellom transgene hveteplanter og deres miljø. De vil gi et bidrag til diskusjonen om bevisst utsetting av GM-planter.

Bilder

å være fullført

Kostnad for Forskning

De åtte hvetekonsortiets forskningsprosjekter og paraplyprosjektet ble finansiert med 3.6 millioner CHF (2.5 millioner €) i fire år av Swiss National Science Foundation innenfor rammen av det nasjonale forskningsprogrammet NRP 59 "Fordeler og kostnader ved bevisst utsetting av genmodifiserte planter". Kostnadene for sikkerhetstiltak beløper seg til omtrent 500 000 CHF (350'000 €) per år og feltsted. Betydelig egeninnsats fra de involverte forskningsinstituttene, hovedsakelig Agroscope ART og ACW som var vert for feltstedene, er ikke inkludert. Slik, utgiftene til sikkerhet ligger i samme størrelsesorden som kostnadene til forskning.

Referanser

Bieri S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Effekter av kombinert uttrykk av antifungale byggfrøproteiner i transgen hvete på meldugginfeksjon. Molekylær avl 11: 37–48.
Srichumpa, P., Brunner, S., Keller, B., og Yahiaoui, N. (2005). Allelserie med fire pulverformig resistensgener ved Pm3-lokuset i heksaploid brødhvete. Plant Physiol. 139: 885-895
Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R., og Keller, B. (2004). Genomanalyse ved forskjellige ploiditetsnivåer tillater kloning av muggresistensgenet Pm3b fra heksaploid hvete. Plante J. 37: 528-538
Yahiaoui, N., Brunner, S., og Keller, B. (2006). Rask generering av nye muggresistensgener etter hvetedomestisering. Plante J. 47: 85-98.

Hovedetterforskere

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