Základné informácie a relevantné výsledky

Švajčiarsky národný výskumný program 59 (NRP59) „Výhody a riziká zámerného uvoľnenia geneticky modifikovaných rastlín (GMP)“ zahŕňa výskum týkajúci sa ekologických, sociálne, ekonomické, právne a politické podmienky SVP vo Švajčiarsku. Súčasťou programu je spoločný výskumný projekt ("pšeničné konzorcium"), ktorý pozostáva z 11 výskumné skupiny, ktoré pracujú vo veľkých terénnych pokusoch na dvoch miestach. Bol financovaný zastrešujúci projekt na koordináciu technickej terénnej práce a vedeckej spolupráce v rámci konzorcia pre pšenicu.

Múčnatka pšenice (Kvitnúca tráva f.sp. pšenica) je celosvetovo rozšírené plesňové ochorenie v miernych oblastiach. Ak nie je pšenica postriekaná fungicídmi, múčnatka môže spôsobiť straty na výnosoch 10 na 30% a oslabiť rastliny tak, že ich ľahko napadnú iné patogény.

Dve poľné lokality pri Zürichu a Lausanne, resp, boli vysadené vybranými geneticky modifikovanými (GM) línie jarnej pšenice so zvýšenou odolnosťou proti múčnatke (transgénna pšenica s alelami rezistencie Pm3 alebo génmi glukanáza/chitináza). Až do 14 Línie GM pšenice sa porovnávali na poli s kontrolnými líniami (takmer izogénne sesterské línie a netransformovaný genotyp použitý na transformáciu), štyri konvenčné odrody pšenice, jarný jačmeň a tritikale. V komplexnom experimentálnom dizajne boli rôzne súbory vstupov podrobené ošetreniu fungicídom, prirodzená infekcia a umelé očkovanie definovanou rasou múčnatky.
Pšeničné konzorcium zahŕňa deväť projektov: V teréne v Zürichu dva projekty analyzujú účinky génov rezistencie Pm3 a chitinázy/glukanázy, ako aj agronomických, morfologické a fyziologické vlastnosti. Ďalších sedem projektov sa zaoberá aspektmi biologickej bezpečnosti: vplyv GM pšenice na mykorízu, pôdne prospešné baktérie, pôdna fauna, potravné siete hmyzu, vplyv životného prostredia a konkurencie na rastliny GM pšenice, a výkonnosť hybridov pšenice s jej príbuznou divokou trávou Aegilops cylindrica. Ďalší projekt skúma možné kríženie línií pšenice chitináza/glukanáza do okolitých polí. Na druhom poli neďaleko Lausanne, výskumné otázky o agronomickom výkone sa riešili v rôznych pedoklimatických podmienkach. Navyše, testovala sa odolnosť línií pšenice voči iným hubovým patogénom.

Fáze vývoja

Laboratórne a skleníkové testy boli úspešne vykonané a boli predpokladom na získanie povolenia na poľné pokusy ("Postup krok za krokom"). Boli vykonané poľné pokusy s rôznymi líniami pšenice so zvýšenou odolnosťou proti múčnatke 2008-2010.

Dôvody oneskorenia, odklonenie alebo zastavenie výskumu

Žiadosť o získanie povolenia na poľný pokus GMO bola podaná na regulačný úrad, Spolkový úrad pre životné prostredie (FOEN). Každá transformačná udalosť uvoľnená do prostredia musí byť podrobne popísaná. Pre hybridy s divokou trávou (pšeničná línia x Aegilops cylindrica) bola potrebná samostatná dokumentácia, hoci boli uvoľnené rovnaké transformačné udalosti. Po desaťmesačnej prípravnej fáze dokumentácie boli v apríli predložené súdnym orgánom tri žiadosti 2007. Príprava dokumentov bola náročná a časovo náročná, keďže išlo o prvú žiadosť podľa nového zákona o génovej technológii vo Švajčiarsku. Zákonné povolenie na jeden rok bolo vydané v septembri 2007; zahŕňal veľké množstvo požiadaviek a podmienok na vykonávanie poľného pokusu. Na konci každého roka, na získanie povolenia na nasledujúci rok sa musí FOEN odovzdať podstatná dokumentácia vrátane správy o pokroku pre rovnaké a pre nové transformačné udalosti. Pre druhú poľnú lokalitu pri Lausanne, skupine šiestich susedov bol udelený štatút právnej strany na podanie námietky proti povoleniu. FOEN sa rozhodol, že každý, kto žije v a 1000 m obvod pozemku spĺňa podmienku byť považovaný za právnickú stranu. V novembri 2008, švajčiarsky federálny správny súd odmietol námietku susedov v každom jednotlivom. Preto, poľná skúška na druhom poľnom mieste sa mohla začať len s jednoročným oneskorením.

FOEN zaviedol množstvo opatrení biologickej bezpečnosti, aby sa zabránilo šíreniu GM rastlín alebo semien a aby sa zabránilo toku génov prostredníctvom šírenia peľu. Požiadavky zahŕňajú oplotenie experimentov a dodržiavanie minimálnych vzdialeností 100 m na polia pšenice ďalších farmárov, raž alebo tritikale a 300 m pre oblasti produkcie semien vyššie uvedených obilnín. Počas kritických štádií krátko po výsadbe a pred zberom musia byť pokusy zakryté sieťami proti vtákom, aby sa zabránilo šíreniu semien. Zber pokusných pozemkov sa musí vykonávať ručne. Po zbere sa pole nesmie orať, aby semená, ktoré sa stratili počas zberu, mohli vyklíčiť. Nasledujúcu jar musia byť tieto odnožujúce rastliny ošetrené herbicídom Round up®. Všetky osoby pracujúce na mieste experimentu musia byť vopred zaškolené v kurzoch bezpečnostných pokynov. Všetky vzorky rastlín musia byť označené ako „geneticky modifikované“ a prepravované v dvojstenných nádobách do laboratórií. Rastlinný materiál, ktorý nie je potrebný na ďalší výskum, sa musí prepraviť do spaľovne odpadu. Monitorovací program na poli a v a 60 m obvode najmenej dva roky po poslednej poľnej sezóne musí zabezpečiť, aby sa neusadili žiadni transgénni dobrovoľníci.

Chrániť miesta v teréne a zabrániť ničeniu zo strany antibiotechnologických aktivistov, boli konzultovaní odborníci na bezpečnosť, aby pripravili vhodnú bezpečnostnú koncepciu pre poľné skúšky, ktoré zahŕňali plot a kamerový dohľad. Však, ani nákladné bezpečnostné opatrenia nemôžu zaručiť nerušené vykonávanie poľných experimentov vo Švajčiarsku. V lete 2008, poľnú lokalitu čiastočne zničili vandali. Podozrivých vypočula polícia, ale zákonný postup stále prebieha. Kvôli vandalizmu sa oneskorilo množstvo vedeckých projektov a výsledky prvej terénnej sezóny nebolo možné publikovať, vrátane projektov zameraných na biologickú bezpečnosť geneticky modifikovanej pšenice. Navyše, bezpečnostná koncepcia sa musela rozšíriť (e.g. dvojitý plot, strážnik s vycvičeným psom za 24 hod, pohybové senzory) čo ešte zvýšilo náklady. Opatrenia biologickej bezpečnosti a bezpečnosti mali za následok enormné náklady na čas a úsilie, ktoré nemohla poskytnúť jedna výskumná skupina.

S cieľom informovať širokú verejnosť sa vyvinulo rozsiahle komunikačné úsilie zo strany komunikačných pracovníkov a vedcov, pred aj počas poľných skúšok. Pre susedov boli usporiadané početné besedy a prehliadky so sprievodcom, médiá, mimovládne organizácie, zainteresovaných strán, vedci, školských tried a verejnosti.

Závery:
Postup na získanie legálneho povolenia na poľný pokus sa ukázal ako časovo mimoriadne náročný, zložitosť a náklady. Bolo by nemožné dokončiť regulačnú dokumentáciu bez odbornej právnej podpory a poradenstva a ďaleko by to presiahlo kapacitu a zdroje jedinej výskumnej skupiny..

Regulačné orgány zatiaľ nemajú žiadne skúsenosti s terénnymi testami podľa nového zákona o génovej technológii vo Švajčiarsku. To viedlo k neistote a nadmernej regulácii v súvislosti s opatreniami biologickej bezpečnosti, e.g. doplňujúce požiadavky vydali zákonné orgány v priebehu poľného pokusu ako dôsledok opatrení biologickej bezpečnosti, ktoré boli dobrovoľne implementované v teréne, ako je zakrytie pozemkov sieťou pre vtáky takmer zrelé.

Významné opatrenia v oblasti biologickej bezpečnosti a bezpečnosti viedli k obrovským nákladom na čas a peniaze, ktoré výskumný projekt nemôže poskytnúť bez značného externého financovania..

Ušlé výhody

Pestovanie geneticky modifikovanej pšenice so zvýšenou odolnosťou voči plesniam by mohlo znížiť používanie fungicídov. To by malo priamy priaznivý vplyv na životné prostredie, ľudské zdravie, výrobné náklady a ziskovosť týchto plodín. Však, pšeničné línie použité v opísaných poľných pokusoch sú experimentálne línie a neboli vyvinuté pre trh.

Cieľom tohto spoločného výskumného projektu bolo získať poznatky o rezistencii húb a vyvinúť metódy výskumu biologickej bezpečnosti. Výsledky projektov konzorcia pšenice umožnia lepšie pochopenie interakcií medzi transgénnymi rastlinami pšenice a ich prostredím. Prispejú k diskusii o zámernom uvoľnení GM rastlín.

Obrázky

byť dokončený

Náklady na výskum

Financovalo sa osem výskumných projektov konzorcia pre pšenicu a zastrešujúci projekt 3.6 miliónov CHF (2.5 miliónov €) na štyri roky Švajčiarskou národnou vedeckou nadáciou v rámci Národného výskumného programu NRP 59 „Prínosy a náklady na zámerné uvoľnenie geneticky modifikovaných rastlín“. Náklady na bezpečnostné opatrenia predstavujú približne 500 000 CHF (350'000 €) za rok a terén. Významné interné úsilie zainteresovaných výskumných ústavov, hlavne Agroscope ART a ACW, ktoré hostili terénne lokality, nie sú zahrnuté. Teda, náklady na bezpečnosť sú v rovnakom rozsahu ako náklady na výskum.

Použitá Literatúra

Bieri S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Účinky kombinovanej expresie antifungálnych proteínov semien jačmeňa v transgénnej pšenici na infekciu múčnatkou. Molekulárne šľachtenie 11: 37–48.
Srichumpa, P., Brunner, S., Keller, B., a Yahiaoui, N. (2005). Alelická séria štyroch génov rezistencie na múčnatku v lokuse Pm3 v hexaploidnej chlebovej pšenici. Plant Physiol. 139: 885-895
Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R., a Keller, B. (2004). Analýza genómu na rôznych úrovniach ploidie umožňuje klonovanie génu odolnosti voči múčnatke Pm3b z hexaploidnej pšenice. Rastlina J. 37: 528-538
Yahiaoui, N., Brunner, S., a Keller, B. (2006). Rýchla generácia nových génov odolnosti voči múčnatke po domestikácii pšenice. Rastlina J. 47: 85-98.

Hlavní vyšetrovatelia

Prof. Dr. Porazil Kellera, Prof. Dr. Wilhelm Gruissem, Dr. Michael Winzeler, Dr. Franz Bigler, Dr. Fabio Mascher