Szwajcaria – Opór przeciw grzybiczych chorób w pszenicy - University i ETH Zurich, Agroscope Badania Art Stations i ACW

Kontekst i pomocne wyniki

Szwajcarski Narodowy Program Badawczy 59 (NRP59) „Korzyści i zagrożenia związane z zamierzonego uwolnienia roślin genetycznie zmodyfikowanych (GMP)”Obejmuje badania dotyczące ekologicznego, społeczny, gospodarczy, prawne i polityczne warunki GMP w Szwajcarii. Częścią programu jest wspólnym projektem badawczym (W „konsorcjum pszenica”), która składa się z 11 grup badawczych, które pracują w dużych badaniach terenowych w dwóch miejscach. Projekt parasol został ustanowiony w celu koordynowania prac polowych technicznej i współpracy naukowej w ramach konsorcjum pszenicy.

Mączniak pszenicy (Blumeria graminis f.sp. tritici) Powszechne jest grzybicy w regionach o klimacie umiarkowanym świecie. Jeśli nie pszenicy opryskuje grzybobójcze mączniaka może spowodować straty plastyczności 10 do 30% i osłabiają rośliny tak, że są one łatwo atakowane przez innych patogenów.

Dwa pola Miejsca w pobliżu Zurychu i Lozannie, odpowiednio, zasadzono wybranych genetycznie zmodyfikowane (GM) Linie pszenicy jarej o zwiększonej odporności na mączniaka (transgenicznej pszenicy z alleli odporności PM3 lub glukanazy / geny chitynazy). Aż do 14 GM linii pszenicy porównywano w tej dziedzinie przewodów sterujących (blisko izogenicznej linie siostra i non-przekształcona genotyp stosowane do transformacji), Cztery klasyczne odmiany pszenicy, jęczmień jary i pszenżyto. W złożonym modelu eksperymentalnego różne grupy zgłoszeń poddano obróbce ze środkiem grzybobójczym, naturalne i sztuczne zakażenie szczepienie o określonej rasy mączniaka.
Konsorcjum pszenica obejmuje dziewięć projektów: Na terenie pola Zurychu dwa projekty analizować skutki genów oporności Pm3 i chitynazy / glukanazy jak agronomic, Cechy morfologiczne i fizjologiczne. Pozostałe siedem projekty dotyczą aspektów bezpieczeństwa biologicznego: wpływ GM pszenicy na mikoryzy, pożyteczne bakterie glebowe, fauna glebowa, owadów wstęgi żywności, wpływ środowiska i konkurencji na roślinach pszenicy GM, i wydajność mieszańców pszenicy z powiązaną z dzikiej trawy Aegilops cylindrica. Dodatkowy projekt bada ewentualne krzyżowanie z chitynazy / glukanazy linii pszenicy na okolicznych polach. Na drugim miejscu pola niedaleko Lozanny, pytania badawcze dotyczące wydajności agronomicznej były skierowane w różnych warunkach glebowo. Ponadto, Odporność pszenicy na linii innych patogenów grzybowych testowano.

Etapie rozwoju

Testy laboratoryjne i gazów z powodzeniem przeprowadzone i była niezbędna do uzyskania zezwolenia na próbach polowych („Procedury krok po kroku”). Doświadczenia polowe z różnych linii pszenicy o zwiększonej odporności na mączniaka prawdziwego przeprowadzono w 2008-2010.

Przyczyny opóźnienia, przekazywania lub wstrzymanie badania

Aplikacja do uzyskania pozwolenia na próbie polowej GMO zostało wniesione do organu regulacyjnego, Federalny Urząd Środowiska (FOEN). Każde zdarzenie transformacja uwalniane do środowiska musi być opisane szczegółowo. Dla hybryd z dzikiej trawy (Linia pszenicy x Aegilops cylindrica) osobny wniosek jest konieczne, chociaż te same zdarzenia transformacji zostały wydane. Po fazie przygotowań do dokumentacji dziesięciu miesięcy trzy wnioski zostały przedłożone organom prawnym w kwietniu 2007. To było trudne i czasochłonne przygotowanie dokumentów, jak to było pierwsze zastosowanie zgodnie z prawem nowych technologii genowej w Szwajcarii. Pozwolenie prawną jednego roku zostało wydane we wrześniu 2007; obejmowała dużą liczbę wymagań i warunków przeprowadzania próby terenowej. Pod koniec każdego roku, znaczna dokumentacja wraz ze sprawozdaniem z postępu prac dla tego samego i dla nowych zdarzeń transformacji musi być przekazany w do FOEN w celu uzyskania pozwolenia na następny rok. Na drugim miejscu pola niedaleko Lozanny, grupa sześciu sąsiadów przyznano statusu strony prawnej do wniesienia sprzeciwu zezwolenia zwalniającego. FOEN zdecydował, że wszyscy mieszkający w ciągu 1000 m obwód miejscu pola spełnia warunek należy uznać za legalną partią. W listopadzie 2008, Szwajcarski Federalny Sąd Administracyjny odrzucił sprzeciw sąsiadów w każdym szczególe. W związku z tym, próba terenowa na drugim miejscu pola można uruchomić tylko z opóźnieniem jednego roku.

Liczne środki bezpieczeństwa biologicznego nałożono przez Foen aby zapobiec rozprzestrzenianiu się rośliny lub nasiona, GM i w celu uniknięcia przepływu genu przez pyłki rozproszenia. Wymagania obejmują ogrodzenie eksperymentów i utrzymywania minimalnych dystans 100 m do następnego pola rolników pszenicy, żyto i pszenżyto lub 300 m dla dziedzin produkcji nasion wyżej wymienionych zbóż. Podczas krytycznych etapów wkrótce po posadzeniu i przed zbiorami eksperymenty muszą być pokryte siatkami ptaków zapobiegających rozpowszechniania nasion. Żniwo poletkach doświadczalnych musi być zrobione ręcznie. Po zbiorze pole nie może być zaorany w celu umożliwienia nasiona, które zostały utracone w czasie zbiorów do kiełkowania. Te rośliny wolontariuszy muszą być traktowane z herbicydem Okrągłego Up® w następnej wiosny. Wszystkie osoby pracujące na terenie doświadczalnym muszą być przeszkoleni wcześniej w kursach instrukcji bezpieczeństwa. Wszystkie próbki roślinne muszą być oznaczone jako „genetycznie zmodyfikowany” i transportowane w pojemnikach dwuściennych do laboratoriów. materiał roślinny nie są potrzebne do dalszych badań musi być transportowane do spalarni odpadów. Program monitoringu na terenie i w sposób 60 m obwód aż co najmniej dwa lata po ostatnim polu sezon musi zapewnić, że żadne transgeniczne ochotnicy nawiąże.

Aby chronić tereny pól i zapobiec zniszczeniu przez działaczy anty-biotechnologicznych, Eksperci bezpieczeństwa były konsultowane przygotować odpowiednią koncepcję bezpieczeństwa dla prób polowych, które obejmowały nadzór nad ogrodzeniem i wideo. Jednak, nawet kosztownych środków bezpieczeństwa nie może zagwarantować niezakłóconego wykonywania doświadczeń polowych w Szwajcarii. Latem 2008, strona polu została częściowo zniszczona przez wandali. Podejrzani byli przesłuchiwani przez policję, ale procedura prawna jest nadal w toku. Ze względu na wandalizm szereg projektów naukowych były opóźnione i wyniki pierwszego sezonu pola nie mogą być publikowane, w tym projekty ukierunkowane na bezpieczeństwo biologiczne genetycznie modyfikowanej pszenicy. Ponadto, koncepcja bezpieczeństwa musiały zostać rozszerzone (e.g. podwójne ogrodzenie, strażnik z psem wyszkolonego 24 h, czujniki ruchu) co zwiększyło koszty jeszcze bardziej. Środki bezpieczeństwa biologicznego i ochrony spowodowało ogromny koszt czasu i nakładu pracy, które nie mogły być przewidziane przez jedną grupę badawczą.

Rozbudowane działania komunikacyjne przez oficerów komunikacyjnych i naukowców zostały wykonane do informowania opinii publicznej, zarówno przed, jak i podczas prób polowych. Liczne prelekcje i wycieczki były zorganizowane dla sąsiadów, głoska bezdźwięczna, NGO, interesariusze, naukowcy, Klasy szkolne i publiczne.

wnioski:
Procedura uzyskania zezwolenia prawne dla procesu pola okazał się bardzo wymagający w czasie, złożoność i koszty. To byłoby niemożliwe do wykonania dokumentacji z przepisami bez profesjonalnego wsparcia i porad prawnych i byłoby zdecydowanie przekracza możliwości i zasoby pojedynczej grupy badawczej.

Organy regulacyjne mają żadnego doświadczenia z prób polowych zgodnie z nowym prawem technologii genowej w Szwajcarii tak daleko. Doprowadziło to do niepewności i nadmiernej regulacji dotyczące środków bezpieczeństwa biologicznego, e.g. Wymagania uzupełniające zostały wydane przez organy prawne w trakcie próby terenowej jako konsekwencja środków bezpieczeństwa biologicznego dobrowolnie realizowanych w takich dziedzinach, jak pokrycie działek z siatki ptaków niedalekiej dojrzałości.

Znaczne środki bezpieczeństwa biologicznego i ochrony spowodowało olbrzymim kosztem czasu i pieniędzy, które nie mogą być świadczone przez projekt badawczy bez znacznego finansowania zewnętrznego.

Korzyści utracone

Hodowlę genetycznie modyfikowanej pszenicy o zwiększonej oporności grzybów mogą zmniejszyć użycie fungicydów. Miałoby to bezpośredni korzystny wpływ na środowisko, zdrowia ludzi, koszty produkcji i rentowność tych upraw. Jednak, linie pszenicy stosowanej w opisanych eksperymentach polowych są linie doświadczalne i nie rozwinęła się na rynku.

Celem tego wspólnego projektu badawczego było uzyskanie wiedzy na temat oporności grzybów i rozwój metod badań w dziedzinie bezpieczeństwa biologicznego. Wyniki projektów konsorcjum pszenicy pozwoli na lepsze zrozumienie interakcji pomiędzy roślinami transgenicznej pszenicy i ich otoczenia. Będą one przyczynić się do dyskusji w sprawie zamierzonego uwolnienia roślin genetycznie zmodyfikowanych.

Zdjęcia

wypełnia

Koszty badań

Projekt konsorcjum ośmiu pszenica projekty badawcze i parasol były finansowane z 3.6 mln CHF (2.5 mln €) przez cztery lata przez Narodowy szwajcarskiej Fundacji Nauki w ramach Krajowego Programu Badań KPR 59 „Korzyści i koszty zamierzonego uwolnienia roślin genetycznie zmodyfikowanych”. Koszty środków bezpieczeństwa wynoszą około 500.000 CHF (350„000 €) rocznie i pola miejscu. Znaczne wysiłki w domu od zaangażowanych instytutów badawczych, głównie Agroscope ART oraz ACW że gospodarzem witryn polowych, nie są wliczone. A zatem, wydatki poniesione na rzecz bezpieczeństwa są w tym samym zakresie co koszty badań.

Referencje

Bień S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Wpływ połączona ekspresja białek przeciwgrzybowych nasion jęczmienia w transgenicznej pszenicy na zakażenie mączniaka. Molecular hodowli 11: 37-48.
Srichumpa, P., Brunner, S., Keller, B., i Yahiaoui, N. (2005). Seria Allelic czterech sproszkowanych genów odporności na mączniaka locus PM3 w heksaploidalnego chleb pszenny. plant Physiol. 139: 885-895
yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R., i Keller, B. (2004). Analiza genomu na różnych poziomach ploidii umożliwia klonowanie genu odporności na mączniaka prawdziwego Pm3b z heksaploidalnego pszenicy. zakład J. 37: 528-538
yahiaoui, N., Brunner, S., i Keller, B. (2006). Gwałtowne nowych genów odporności na mączniaka prawdziwego pszenicy po udomowienia. zakład J. 47: 85-98.

głównych badaczy

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