Osnovne informacije in pomembne rezultate

Švicarski nacionalni raziskovalni program 59 (NRP59) »Koristnosti in tveganja namernega sproščanja gensko spremenjenih rastlin (GMP)” vključuje raziskave, ki zadevajo ekološko, socialni, gospodarskih, pravni in politični pogoji GMP v Švici. Del programa je skupni raziskovalni projekt ("pšenični konzorcij"), ki je sestavljen iz 11 raziskovalne skupine, ki delajo na velikih terenskih poskusih na dveh lokacijah. Financiran je bil krovni projekt za usklajevanje tehničnega terenskega dela in znanstvenega sodelovanja znotraj konzorcija za pšenico..

Pepelasta plesen pšenice (Cvetoča trava f.sp. pšenica) je razširjena glivična bolezen v zmernih regijah po vsem svetu. Če pšenice ne škropimo s fungicidi, lahko oidij povzroči izgubo pridelka. 10 za 30% in oslabi rastline, tako da jih zlahka napadejo drugi patogeni.

Dve terenski lokaciji v bližini Züricha in Lausanne, oz, bile zasajene z izbrano gensko spremenjeno (GM) linije spomladanske pšenice s povečano odpornostjo na pepelasto plesen (transgene pšenice z aleli odpornosti Pm3 ali geni glukanaze/hitinaze). Do 14 Gensko spremenjene linije pšenice smo na polju primerjali s kontrolnimi linijami (skoraj izogene sestrske linije in netransformirani genotip, uporabljen za transformacijo), štiri konvencionalne sorte pšenice, jari ječmen in tritikala. V zapletenem poskusnem načrtu so bili različni nizi vnosov tretirani s fungicidom, naravna okužba in umetna inokulacija z določeno raso oidija.
Konzorcij za pšenico vključuje devet projektov: Na terenu v Zürichu dva projekta analizirata učinke genov za odpornost Pm3 in hitinazo/glukanazo ter agronomske, morfološke in fiziološke lastnosti. Ostalih sedem projektov obravnava vidike biološke varnosti: vpliv GS pšenice na mikorizo, tal koristne bakterije, talna favna, prehranjevalne mreže žuželk, vpliv okolja in konkurence na gensko spremenjene rastline pšenice, in učinkovitost hibridov pšenice s sorodno divjo travo Aegilops cylindrica. Dodaten projekt raziskuje možno zunanje križanje linij pšenice hitinaza/glukanaza na okoliška polja. Na drugem polju v bližini Lausanne, raziskovalna vprašanja o agronomski uspešnosti so bila obravnavana v različnih pedoklimatskih razmerah. Poleg tega, testirana je bila odpornost linij pšenice na druge glivične patogene.

Faza razvoja

Laboratorijski testi in testi v rastlinjakih so bili uspešno izvedeni in so bili predpogoj za pridobitev dovoljenja za poljske poskuse ("postopek po korakih"). Poljski poskusi z različnimi linijami pšenice z večjo odpornostjo na pepelasto plesen so bili izvedeni v 2008-2010.

Razlogi za odložitev, preusmeritev ali zaustavitev raziskave

Vloga za pridobitev dovoljenja za poljski poskus GSO je bila vložena pri regulatorju, Zvezni urad za okolje (FOEN). Vsak transformacijski dogodek, sproščen v okolje, je treba podrobno opisati. Za hibride z divjo travo (pšenična linija x Aegilops cylindrica) potreben je bil ločen dosje, čeprav so bili objavljeni enaki transformacijski dogodki. Po desetmesečni pripravljalni fazi za dosjeje so bile aprila pravnim organom predložene tri vloge 2007. Priprava dokumentov je bila težka in dolgotrajna, saj je bila to prva vloga v skladu z novim zakonom o genski tehnologiji v Švici.. Zakonsko dovoljenje za eno leto je bilo izdano septembra 2007; vključeval je veliko število zahtev in pogojev za izvedbo terenskega poskusa. Ob koncu vsakega leta, obsežno dokumentacijo, vključno s poročilom o napredku za iste in za nove transformacijske dogodke, je treba predložiti FOEN za pridobitev dovoljenja za naslednje leto. Za drugo lokacijo v bližini Lausanne, skupina šestih sosedov je dobila status pravne stranke za vložitev ugovora zoper dovoljenje za izpust. FOEN je odločil, da bodo vsi, ki živijo znotraj a 1000 m obsega njive izpolnjuje pogoj za pravno stranko. v novembru 2008, švicarsko zvezno upravno sodišče je zavrnilo ugovor sosedov v vseh podrobnostih. zato, terenski poskus na drugem terenu se je lahko začel šele z enoletno zamudo.

FOEN je uvedel številne biološke varnostne ukrepe, da bi preprečil širjenje gensko spremenjenih rastlin ali semen in preprečil pretok genov skozi širjenje cvetnega prahu.. Zahteve vključujejo ograjo poskusov in vzdrževanje minimalnih razdalj 100 m do naslednjih kmečkih polj pšenice, rži ali tritikale in 300 m za semenske površine omenjenih žit. V kritičnih fazah, kmalu po sajenju in pred žetvijo, je treba poskuse pokriti z mrežami proti pticam, da se prepreči širjenje semen. Žetev na poskusnih parcelah je treba opraviti ročno. Po žetvi njive ne smemo preorati, da lahko vzklijejo semena, izgubljena med žetvijo.. Te samonikle rastline je treba naslednjo pomlad tretirati s herbicidom Round up®. Vse osebe, ki delajo na poskusnem mestu, morajo biti predhodno usposobljene na tečajih varnostnih navodil. Vsi vzorci rastlin morajo biti označeni kot "gensko spremenjeni" in prepeljani v posodah z dvojno steno v laboratorije.. Rastlinski material, ki ni potreben za nadaljnje raziskave, je treba prepeljati v sežigalnico odpadkov. Program spremljanja na terenu in v a 60 m perimetra vsaj dve leti po zadnji poljski sezoni je treba zagotoviti, da se noben transgenski prostovoljec ne bo ustalil.

Za zaščito terenskih lokacij in preprečevanje uničenja s strani aktivistov proti biotehnologiji, posvetovanje z varnostnimi strokovnjaki za pripravo ustreznega varnostnega koncepta za terenske poskuse, ki je vključeval ograjo in video nadzor. Vendar, tudi dragi varnostni ukrepi ne morejo zagotoviti nemotenega izvajanja terenskih poskusov v Švici. Poleti 2008, teren so delno uničili vandali. Osumljenca je policija zaslišala, vendar sodni postopek še ni končan. Zaradi vandalizma so številni znanstveni projekti zamujali, rezultatov prve terenske sezone pa ni bilo mogoče objaviti, vključno s projekti, osredotočenimi na biološko varnost gensko spremenjene pšenice. Poleg tega, varnostni koncept je bilo treba razširiti (e.g. dvojna ograja, varnostnik s šolanim psom za 24 h, senzorji gibanja) kar je stroške še povečalo. Ukrepi za biološko varnost in zaščito so povzročili ogromne stroške časa in truda, ki jih ni mogla zagotoviti ena sama raziskovalna skupina.

Komunikacijski uradniki in znanstveniki so si prizadevali za obveščanje širše javnosti, pred in med terenskimi poskusi. Za sosede so bili organizirani številni pogovori in vodeni ogledi, mediji, nevladne organizacije, deležniki, Znanstveniki, šolskih razredov in javnosti.

Sklepi:
Postopek pridobitve zakonitega dovoljenja za terenski poskus se je izkazal za časovno izjemno zahtevnega, zapletenost in stroški. Regulatornega dosjeja bi bilo nemogoče dokončati brez strokovne pravne podpore in svetovanja ter bi močno preseglo zmogljivost in vire ene same raziskovalne skupine.

Regulativni organi doslej nimajo izkušenj s terenskimi poskusi po novem zakonu o genski tehnologiji v Švici. To je privedlo do negotovosti in pretiranega urejanja ukrepov za biološko varnost, e.g. dodatne zahteve so izdali pravni organi med terenskim preskušanjem kot posledico biološko varnostnih ukrepov, ki so bili prostovoljno izvedeni na polju, kot je pokrivanje parcel z mrežo proti pticam pred zrelostjo.

Znatni ukrepi za biološko varnost in varnost so povzročili ogromne stroške časa in denarja, ki jih raziskovalni projekt ne more zagotoviti brez znatnega zunanjega financiranja.

Izpad Prednosti

Pridelovanje gensko spremenjene pšenice z večjo odpornostjo na glive bi lahko zmanjšalo uporabo fungicidov. To bi imelo neposredne ugodne vplive na okolje, zdravje ljudi, proizvodni stroški in donosnost teh poljščin. Vendar, pšenične linije, uporabljene v opisanih poljskih poskusih, so poskusne linije in niso razvite za trg.

Namen tega skupnega raziskovalnega projekta je bil pridobiti znanje o odpornosti na glive in razviti metode v raziskavah biološke varnosti. Rezultati projektov konzorcija za pšenico bodo omogočili boljše razumevanje interakcij med transgenimi rastlinami pšenice in njihovim okoljem. Prispevali bodo k razpravi o namernem sproščanju gensko spremenjenih rastlin.

Slike

treba izpolniti

Stroški raziskav

Osem konzorcijskih raziskovalnih projektov za pšenico in krovni projekt je bilo financiranih z 3.6 milijonov CHF (2.5 milijonov €) štiri leta s strani Švicarske nacionalne znanstvene fundacije v okviru Nacionalnega raziskovalnega programa NRP 59 “Koristnosti in stroški namernega sproščanja gensko spremenjenih rastlin”. Stroški varnostnih ukrepov znašajo približno 500.000 CHF (350’000 €) na leto in na terenu. Znatna interna prizadevanja vključenih raziskovalnih inštitutov, predvsem Agroscope ART in ACW, ki sta gostila terenska mesta, niso vključeni. torej, izdatki za varnost so v istem obsegu kot stroški za raziskave.

Reference

Bieri S, Potrikus I, Futterer J. 2003. Učinki kombinirane ekspresije protiglivičnih proteinov semena ječmena v transgeni pšenici na okužbo s pepelasto plesnijo. Molekularno žlahtnjenje 11: 37–48.
Srichumpa, p., Brunner, S., Keller, B., in Yahiaoui, N. (2005). Alelna serija štirih genov odpornosti na pepelasto plesen na lokusu Pm3 v heksaploidni krušni pšenici. Plant Physiol. 139: 885-895
Yahiaoui, n., Srichumpa, p., Dudler, R., in Keller, B. (2004). Analiza genoma pri različnih stopnjah ploidnosti omogoča kloniranje gena Pm3b za odpornost na pepelasto plesen iz heksaploidne pšenice. Rastlina J. 37: 528-538
Yahiaoui, n., Brunner, S., in Keller, B. (2006). Hitra generacija novih genov za odpornost na pepelasto plesen po udomačitvi pšenice. Rastlina J. 47: 85-98.

Glavni preiskovalci

Prof. Dr. Premagati Kellerja, Prof. Dr. Wilhelm Gruissem, Dr. Michael Winzeler, Dr. Franc Bigler, Dr. Fabio Mascher