ข้อมูลความเป็นมาและผลที่เกี่ยวข้อง

สวิสโครงการวิจัยแห่งชาติ 59 (NRP59) "ผลประโยชน์และความเสี่ยงของการเปิดตัวโดยเจตนาของพืชดัดแปลงพันธุกรรม (GMPs)"รวมถึงการวิจัยเกี่ยวกับระบบนิเวศ, สังคม, เศรษฐกิจ, เงื่อนไขทางกฎหมายและทางการเมืองของ GMPs ในประเทศสวิสเซอร์แลนด์. เป็นส่วนหนึ่งของโครงการเป็นโครงการวิจัยร่วมกัน ("การเป็นหุ้นส่วนข้าวสาลี"), ซึ่งประกอบด้วย 11 กลุ่มวิจัยที่ทำงานในการทดลองภาคสนามขนาดใหญ่ที่สองเว็บไซต์. โครงการร่มได้รับทุนสนับสนุนการประสานงานการทำงานด้านเทคนิคและความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ภายในสมาคมข้าวสาลี.

โรคราแป้งของข้าวสาลี (Blumeria graminis f.sp. tritici) เป็นโรคเชื้อราที่แพร่หลายในเขตอบอุ่นทั่วโลก. ถ้าข้าวสาลีไม่ได้ฉีดพ่นด้วยสารฆ่าเชื้อราโรคราน้ำค้างแป้งอาจทำให้เกิดการสูญเสียผลผลิตของ 10 ไปยัง 30% และลดลงพืชเพื่อให้พวกเขาถูกโจมตีได้อย่างง่ายดายโดยจุลชีพก่อโรคอื่น ๆ.

สองเว็บไซต์ข้อมูลที่อยู่ใกล้ซูริคและเมืองโลซานน์, ตามลำดับ, ถูกนำมาปลูกด้วยตัวเลือกการดัดแปลงทางพันธุกรรม (จีเอ็ม) สายฤดูใบไม้ผลิข้าวสาลีที่มีความต้านทานที่เพิ่มขึ้นโรคราแป้ง (ข้าวสาลีดัดแปลงพันธุกรรมที่มีอัลลีล PM3 ความต้านทานหรือ glucanase / ยีนไคติเนส). จนถึง 14 จีเอ็มเส้นข้าวสาลีถูกนำมาเปรียบเทียบในด้านที่มีเส้นควบคุม (สายน้องสาวใกล้พันธุ์และลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่ได้เปลี่ยนมาใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลง), สี่สายพันธุ์ข้าวสาลีธรรมดา, ข้าวบาร์เลย์ฤดูใบไม้ผลิและ triticale. ในการออกแบบที่ซับซ้อนทดลองชุดที่แตกต่างของรายการที่ถูกยัดเยียดให้การรักษาด้วยยาฆ่าเชื้อรา, การติดเชื้อทางธรรมชาติและการฉีดวัคซีนเทียมมีการแข่งขันที่กำหนดของโรคราแป้ง.
สมาคมข้าวสาลีรวมถึงเก้าโครงการ: ที่เว็บไซต์ฟิลด์ซูริคสองโครงการวิเคราะห์ผลกระทบของยีนต้านทาน PM3 และไคติเนส / glucanase เช่นเดียวกับทางการเกษตร, ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยา. อีกเจ็ดโครงการจัดการกับด้านความปลอดภัยทางชีวภาพ: ผลกระทบของข้าวสาลีจีเอ็มใน mycorrhiza, แบคทีเรียที่มีประโยชน์ในดิน, สัตว์ดิน, ใยอาหารแมลง, ผลกระทบของสภาพแวดล้อมและการแข่งขันในจีเอ็มพืชข้าวสาลี, และประสิทธิภาพการทำงานของลูกผสมของข้าวสาลีด้วยหญ้าป่าที่เกี่ยวข้อง Aegilops Cylindrica. โครงการสำรวจเพิ่มเติมที่เป็นไปได้ออกข้ามไคติเนส / glucanase เส้นข้าวสาลีลงในเขตโดยรอบ. ในข้อมูลเว็บไซต์ที่สองซึ่งอยู่ใกล้กับเมืองโลซานน์, คำถามการวิจัยเกี่ยวกับผลการดำเนินงานทางการเกษตรได้รับการแก้ไขภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน pedoclimatic. นอกจากนี้, ความต้านทานของสายข้าวสาลีเชื้อโรคเชื้อราอื่น ๆ ที่ได้รับการทดสอบ.

ขั้นตอนของการพัฒนา

ห้องปฏิบัติการและการตรวจเรือนกระจกได้ดำเนินการประสบความสำเร็จและมีความจำเป็นสำหรับการได้รับใบอนุญาตสำหรับการทดลองภาคสนาม ("ขั้นตอนขั้นตอนโดยขั้นตอน"). ทดลองข้าวสาลีที่มีเส้นที่แตกต่างกันมีความต้านทานต่อโรคราแป้งที่เพิ่มขึ้นได้ดำเนินการใน 2008-2010.

เหตุผลสำหรับการล่าช้า, โอนหรือหยุดการวิจัย

ประยุกต์ใช้ในการได้รับใบอนุญาตสำหรับการทดลองภาคสนามจีเอ็มโอถูกยื่นให้กับผู้มีอำนาจกำกับดูแล, สำนักงานรัฐบาลกลางเพื่อสิ่งแวดล้อม (FOEN). เหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงแต่ละปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมจะต้องมีการอธิบายในรายละเอียด. สำหรับไฮบริดที่มีหญ้าป่า (เส้นข้าวสาลี x Aegilops Cylindrica) เอกสารที่แยกจากกันเป็นสิ่งที่จำเป็น, แม้ว่าเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงเดียวกันได้รับการปล่อยตัว. หลังจากขั้นตอนการเตรียมการสำหรับเอกสารของเดือนสิบสามการใช้งานที่ถูกส่งไปยังหน่วยงานตามกฎหมายในเดือนเมษายน 2007. มันเป็นเรื่องยากและใช้เวลานานในการจัดเตรียมเอกสารที่มันเป็นโปรแกรมแรกภายใต้กฎหมายเทคโนโลยียีนใหม่ในประเทศสวิสเซอร์แลนด์. ใบอนุญาตตามกฎหมายเป็นเวลาหนึ่งปีที่ได้รับในเดือนกันยายน 2007; รวมเป็นจำนวนมากของข้อกำหนดและเงื่อนไขสำหรับการดำเนินการทดลองภาคสนาม. ในตอนท้ายของแต่ละปี, เอกสารสำคัญรวมทั้งรายงานความคืบหน้าเดียวกันและสำหรับเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงใหม่จะต้องมีการส่งไปยัง FOEN เพื่อให้ได้ใบอนุญาตสำหรับปีต่อไป. สำหรับเขตข้อมูลเว็บไซต์ที่สองซึ่งอยู่ใกล้กับเมืองโลซานน์, กลุ่มของหกเพื่อนบ้านได้รับสถานะของบุคคลตามกฎหมายที่จะยื่นคัดค้านกับใบอนุญาตการปล่อย. สินค้า FOEN ได้ตัดสินใจว่าทุกคนที่อาศัยอยู่ภายใน 1000 M ปริมณฑลของเว็บไซต์ฟิลด์ตอบสนองเงื่อนไขที่จะได้รับการพิจารณาเป็นบุคคลตามกฎหมาย. ในเดือนพฤศจิกายน 2008, สวิสศาลปกครองกลางปฏิเสธคัดค้านของเพื่อนบ้านในทุกโดยเฉพาะอย่างยิ่ง. ดังนั้น, การทดลองภาคสนามที่เว็บไซต์ฟิลด์ที่สองเท่านั้นที่จะได้เริ่มต้นด้วยการหน่วงเวลาหนึ่งปี.

มาตรการความปลอดภัยทางชีวภาพจำนวนมากถูกกำหนดโดย FOEN เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของพืชจีเอ็มหรือเมล็ดและเพื่อหลีกเลี่ยงการไหลของยีนผ่านเกสรกระจาย. ความต้องการ ได้แก่ รั้วของการทดลองและการบำรุงรักษาในระยะทางที่น้อยที่สุดของ 100 M เพื่อแปลงของเกษตรกรต่อไป 'ของข้าวสาลี, ข้าวหรือ triticale และ 300 M สำหรับเขตข้อมูลการผลิตเมล็ดพันธุ์ของธัญพืชดังกล่าวข้างต้น. ในระหว่างขั้นตอนที่สำคัญไม่นานหลังจากการปลูกและการเก็บเกี่ยวก่อนที่การทดลองจะต้องมีการปกคลุมด้วยตาข่ายนกเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเมล็ด. การเก็บเกี่ยวของแปลงทดลองจะต้องมีการทำด้วยมือ. หลังการเก็บเกี่ยวสนามไม่ได้ที่จะไถเพื่อให้เมล็ดพันธุ์ที่ถูกกลืนหายไปในระหว่างการเก็บเกี่ยวที่จะงอก. พืชอาสาสมัครเหล่านี้จะต้องได้รับการรักษาด้วยสารกำจัดวัชพืชup®รอบในฤดูใบไม้ผลิ. ทุกคนที่ทำงานเกี่ยวกับเว็บไซต์การทดลองจะต้องมีการฝึกอบรมในการล่วงหน้าในหลักสูตรการเรียนการสอนด้านความปลอดภัย. ตัวอย่างพืชทั้งหมดจะต้องมีการระบุว่าเป็น "ดัดแปลงพันธุกรรม" และการขนส่งในภาชนะบรรจุที่ดับเบิลกำแพงไปห้องปฏิบัติการ. วัสดุปลูกไม่จำเป็นสำหรับการวิจัยต่อไปจะต้องมีการเคลื่อนย้ายไปยังโรงงานเผาขยะ. โปรแกรมตรวจสอบในสนามและใน 60 M ปริมณฑลอย่างน้อยก็จนกว่าสองปีหลังจากที่ช่องสุดท้ายฤดูกาลมีเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีอาสาสมัครดัดแปรพันธุกรรมจะสร้าง.

เพื่อป้องกันเว็บไซต์ที่สนามและป้องกันการทำลายจากกิจกรรมต่อต้านเทคโนโลยีชีวภาพ, ผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยได้รับการปรึกษาเพื่อเตรียมความพร้อมแนวคิดการรักษาความปลอดภัยที่เหมาะสมสำหรับการทดลองภาคสนามซึ่งรวมถึงรั้วและวิดีโอการเฝ้าระวัง. แต่, แม้มาตรการรักษาความปลอดภัยที่มีราคาแพงไม่สามารถรับประกันการดำเนินการที่ไม่ถูกรบกวนจากการทดลองภาคสนามในประเทศสวิสเซอร์แลนด์. ในฤดูร้อน 2008, เว็บไซต์ข้อมูลถูกทำลายบางส่วนโดยป่าเถื่อน. ผู้ต้องสงสัยถูกสอบปากคำโดยเจ้าหน้าที่ตำรวจ, แต่ขั้นตอนทางกฎหมายที่ยังคงค้างอยู่. เนื่องจากการป่าเถื่อนจำนวนโครงการทางวิทยาศาสตร์ที่มีความล่าช้าและผลของฤดูกาลฟิลด์แรกอาจจะไม่ถูกเผยแพร่, รวมถึงโครงการที่เน้นความปลอดภัยทางชีวภาพของข้าวสาลีดัดแปลงพันธุกรรม. นอกจากนี้, แนวคิดการรักษาความปลอดภัยจะต้องมีการขยาย (e.g. รั้วคู่, ยามรักษาความปลอดภัยกับสุนัขได้รับการฝึกฝน 24 H, เซ็นเซอร์จับความเคลื่อนไหว) ซึ่งค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้น. ปลอดภัยทางชีวภาพและมาตรการรักษาความปลอดภัยส่งผลให้ค่าใช้จ่ายอย่างมากในเวลาและความพยายามที่ไม่สามารถให้บริการโดยกลุ่มวิจัยเดียว.

ความพยายามในการสื่อสารอย่างกว้างขวางโดยเจ้าหน้าที่สื่อสารและนักวิทยาศาสตร์ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแจ้งให้ประชาชนทั่วไป, ทั้งก่อนและในระหว่างการทดลองภาคสนาม. การเจรจาต่าง ๆ นานาและไกด์ทัวร์ถูกจัดสำหรับเพื่อนบ้าน, สื่อ, เอ็นจีโอ, ผู้มีส่วนได้เสีย, นักวิทยาศาสตร์, ชั้นเรียนโรงเรียนและประชาชน.

สรุปผลการวิจัย:
ขั้นตอนการขอรับใบอนุญาตตามกฎหมายสำหรับการทดลองภาคสนามได้พิสูจน์แล้วจะเรียกร้องอย่างมากในเวลาที่, ความซับซ้อนและค่าใช้จ่าย. มันจะเป็นไปไม่ได้ที่จะเสร็จสมบูรณ์เอกสารกำกับดูแลโดยการสนับสนุนกฎหมายระดับมืออาชีพและให้คำแนะนำและมันจะไกลเกินความสามารถและทรัพยากรของกลุ่มวิจัยเดียว.

หน่วยงานกำกับดูแลไม่เคยมีประสบการณ์กับการทดลองภาคสนามตามกฎหมายยีนเทคโนโลยีใหม่ ๆ ในวิตเซอร์แลนด์เพื่อให้ห่างไกล. นี้นำไปสู่ความไม่มั่นคงและ overregulation เกี่ยวกับมาตรการความปลอดภัยทางชีวภาพ, e.g. ข้อกำหนดเพิ่มเติมที่ออกโดยหน่วยงานทางกฎหมายในหลักสูตรของการทดลองภาคสนามที่เป็นผลมาจากมาตรการความปลอดภัยทางชีวภาพดำเนินการโดยสมัครใจในสนามเช่นครอบคลุมแปลงที่มีนกสุทธิใกล้ครบกำหนด.

เป็นกอบเป็นกำความปลอดภัยทางชีวภาพและมาตรการรักษาความปลอดภัยส่งผลให้ค่าใช้จ่ายอันยิ่งใหญ่ในเวลาและเงินที่ไม่สามารถให้บริการโดยโครงการวิจัยที่ไม่มีเงินทุนจากภายนอกมาก.

ประโยชน์ที่ได้รับทราบล่วงหน้า

การเพาะปลูกข้าวสาลีดัดแปลงพันธุกรรมที่มีความต้านทานเชื้อราที่เพิ่มขึ้นสามารถลดการใช้สารฆ่าเชื้อรา. นี้จะมีผลกระทบที่เป็นประโยชน์โดยตรงต่อสภาพแวดล้อม, สุขภาพของมนุษย์, ต้นทุนการผลิตและการทำกำไรของพืชเหล่านี้. แต่, เส้นข้าวสาลีที่ใช้ในการทดลองอธิบายเป็นเส้นทดลองและไม่ได้รับการพัฒนาสำหรับตลาด.

เป้าหมายของโครงการวิจัยครั้งนี้ร่วมกันคือการได้รับความรู้เกี่ยวกับการต้านทานเชื้อราและพัฒนาวิธีการในการวิจัยความปลอดภัยทางชีวภาพ. ผลที่ได้จากโครงการข้าวสาลีสมาคมจะช่วยให้ความเข้าใจที่ดีของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชดัดแปรพันธุกรรมข้าวสาลีและสภาพแวดล้อมของพวกเขา. พวกเขาจะทำให้มีส่วนร่วมในการอภิปรายเกี่ยวกับการเปิดตัวโดยเจตนาของพืชจีเอ็ม.

รูปภาพ

จะเสร็จสมบูรณ์

ค่าใช้จ่ายในการวิจัย

แปดข้าวสาลีสมาคมโครงการวิจัยและร่มโครงการเป็นหนี้กับ 3.6 ล้านฟรัง (2.5 ล้าน€) เป็นเวลาสี่ปีโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสวิสในกรอบของโครงการวิจัย NRP แห่งชาติ 59 "ผลประโยชน์และค่าใช้จ่ายของการปล่อยโดยเจตนาของพืชดัดแปลงพันธุกรรม". ค่าใช้จ่ายสำหรับจำนวนเงินที่มาตรการรักษาความปลอดภัยประมาณ 500'000 CHF (350'€ 000) ต่อปีและข้อมูลเว็บไซต์. ความพยายามอย่างมากในบ้านของสถาบันการวิจัยที่เกี่ยวข้อง, ส่วนใหญ่ Agroscope ศิลปะและ ACW ที่โฮสต์ไซต์สนาม, จะไม่รวม. ดังนั้น, ค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นสำหรับการรักษาความปลอดภัยอยู่ในช่วงเดียวกับค่าใช้จ่ายสำหรับการวิจัย.

อ้างอิง

Bieri S, potrykus ฉัน, Futterer J. 2003. ผลกระทบของการแสดงออกของโปรตีนรวมเมล็ดข้าวบาร์เลย์เชื้อราในข้าวสาลีดัดแปลงพันธุกรรมในการติดเชื้อโรคราแป้ง. การปรับปรุงพันธุ์โมเลกุล 11: 37-48.
Srichumpa, พี, Brunner, เอส, เคลเลอร์, บี, Yahiaoui และ, ยังไม่มีข้อความ. (2005). ชุด allelic สี่แป้งยีนต้านทานโรคราน้ำค้างในสถานที PM3 ข้าวสาลีขนมปัง hexaploid. พืช Physiol. 139: 885-895
yahiaoui, N., Srichumpa, พี, Dudler, อาร์, และเคลเลอร์, B. (2004). การวิเคราะห์จีโนมในระดับที่แตกต่างกันจะช่วยให้ ploidy โคลนของโรคราแป้งยีนต้านทาน Pm3b จากข้าวสาลี hexaploid. โรงเจ. 37: 528-538
yahiaoui, N., Brunner, เอส, และเคลเลอร์, B. (2006). รุ่นอย่างรวดเร็วของยีนต้านทานโรคราแป้งใหม่หลังจากที่ domestication ข้าวสาลี. โรงเจ. 47: 85-98.

ตรวจสอบหลัก

ศ.. ดร.. ชนะเคลเลอร์, ศ.. ดร.. วิลเฮล์ Gruissem, ดร.. ไมเคิล Winzeler, ดร.. ฟรานซ์ Bigler, ดร.. ฟาบิโอ Mascher