İsviçre – Buğdayda Mantar Hastalıklarına Karşı Direnç – Üniversite ve ETH Zürih, Agroscope Araştırma İstasyonları SANAT ve ACW

Arka plan bilgileri ve ilgili sonuçlar

İsviçre Ulusal Araştırma Programı 59 (NRP59) “Genetiği değiştirilmiş bitkilerin kasıtlı olarak serbest bırakılmasının yararları ve riskleri (GMP'ler)Ekolojiyle ilgili araştırmaları içerir, sosyal, ekonomik, İsviçre'deki GMP'lerin yasal ve politik koşulları. Programın bir kısmı ortak bir araştırma projesidir (“buğday konsorsiyumu”), aşağıdakilerden oluşur 11 iki tesiste geniş saha denemelerinde çalışan araştırma grupları. Buğday konsorsiyumu içindeki teknik saha çalışmalarını ve bilimsel iş birliğini koordine etmek amacıyla bir şemsiye proje finanse edildi.

Buğdayın külleme hastalığı (Çiçekli çimen f.sp. buğday) dünya çapında ılıman bölgelerde yaygın görülen bir mantar hastalığıdır. Buğdaylara fungisit ilaçlama yapılmadığı takdirde külleme ürün kayıplarına neden olabilir. 10 karşı 30% ve bitkileri zayıflatarak diğer patojenlerin kolayca saldırısına uğramalarını sağlar..

Zürih ve Lozan yakınlarında iki saha alanı, sırasıyla, genetiği değiştirilmiş seçilmiş bitkilerle ekildi (GM) Küllemeye karşı arttırılmış dirence sahip baharlık buğday hatları (Pm3 direnç alellerine veya glukanaz/kitinaz genlerine sahip transgenik buğday). kadar 14 GDO'lu buğday hatları sahada kontrol hatlarıyla karşılaştırıldı (neredeyse izojenik kardeş hatlar ve dönüşüm için kullanılan dönüştürülmemiş genotip), dört geleneksel buğday çeşidi, bahar arpası ve tritikale. Karmaşık deney tasarımında, farklı girdi grupları fungisit tedavisine tabi tutuldu., tanımlanmış bir külleme ırkıyla doğal enfeksiyon ve yapay aşılama.
Buğday konsorsiyumu dokuz projeden oluşuyor: Zürih sahasındaki iki proje, Pm3 ve kitinaz/glukanaz direnç genlerinin yanı sıra agronomik etkileri de analiz ediyor, morfolojik ve fizyolojik özellikler. Diğer yedi proje biyogüvenlik hususlarıyla ilgilidir: GD buğdayın mikoriza üzerindeki etkisi, toprak faydalı bakteriler, toprak faunası, böcek besin ağları, çevrenin ve rekabetin GDO'lu buğday bitkileri üzerindeki etkisi, ve onunla ilişkili yabani ot olan Aegilops cylindrica ile buğday melezlerinin performansı. Ek bir proje, kitinaz/glukanaz buğday hatlarının çevredeki tarlalara olası geçişini araştırıyor. Lozan yakınındaki ikinci saha sahasında, Tarımsal performansa ilişkin araştırma soruları farklı pedoklimatik koşullar altında ele alındı. Buna ek olarak, Buğday hatlarının diğer mantar patojenlerine karşı direnci test edildi.

Kalkınma Sahne

Laboratuar ve sera analizleri başarıyla yürütüldü ve saha denemeleri için izin alınmasının ön şartıydı. (“adım adım prosedür”). Külleme direnci arttırılmış farklı buğday hatlarıyla tarla deneyleri gerçekleştirildi. 2008-2010.

Geciktirmek için Nedenleri, aktarma veya araştırma durdurma

GDO saha denemesi izni almak için başvuru düzenleyici otoriteye yapıldı, Federal Çevre Dairesi (FOEN). Ortama salınan her dönüşüm olayı ayrıntılı olarak açıklanmalıdır.. Yabani otlarla melezler için (buğday hattı x Aegilops cylindrica) ayrı bir dosya gerekliydi, aynı dönüşüm olayları yayınlanmış olmasına rağmen. On aylık dosyaların hazırlık aşamasının ardından Nisan ayında adli makamlara üç başvuru yapıldı. 2007. İsviçre'de yeni gen teknolojisi yasası kapsamında ilk başvuru olması nedeniyle belgelerin hazırlanması zor ve zaman alıcıydı.. Bir yıllık yasal izin Eylül ayında verildi 2007; saha denemesini gerçekleştirmek için çok sayıda gereklilik ve koşulu içeriyordu. Her yılın sonunda, Bir sonraki yıla ait iznin alınabilmesi için aynı ve yeni dönüşüm etkinlikleri için bir ilerleme raporu içeren önemli bir dosyanın FOEN'e teslim edilmesi gerekmektedir.. Lozan yakınlarındaki ikinci saha alanı için, Altı komşudan oluşan bir gruba, tahliye iznine itirazda bulunabilmeleri için yasal taraf statüsü verildi. FOEN, bir bölgede yaşayan herkesin 1000 Bir saha alanının m çevresi yasal taraf sayılma şartını yerine getiriyorsa. Kasım ayında 2008, İsviçre Federal İdare Mahkemesi komşuların itirazını her ayrıntıda reddetti. Öyleyse, ikinci saha sahasındaki saha denemesine ancak bir yıl gecikmeyle başlanabildi.

FOEN tarafından GDO'lu bitki veya tohumların yayılmasını önlemek ve polen yayılması yoluyla gen akışını önlemek için çok sayıda biyogüvenlik önlemi uygulandı.. Gereksinimler arasında deneylerin çitle çevrilmesi ve minimum mesafenin korunması yer alıyor. 100 sonraki çiftçilerin buğday tarlalarına m, çavdar veya tritikale ve 300 yukarıda belirtilen tahılların tohum üretim alanları için m. Ekimden kısa bir süre sonra ve hasattan önce kritik aşamalarda, tohumların yayılmasını önlemek için denemeler kuş ağlarıyla kapatılmalıdır.. Deneme parsellerinin hasadı elle yapılmalıdır.. Hasat sırasında kaybolan tohumların çimlenebilmesi için hasat sonrasında tarla sürülmemelidir.. Bu gönüllü bitkilere bir sonraki baharda Round up® herbisit ile ilaçlama yapılmalıdır.. Deney sahasında çalışan tüm kişilerin güvenlik eğitimi kurslarında önceden eğitilmesi gerekmektedir.. Tüm bitki örneklerinin "genetiği değiştirilmiş" olarak etiketlenmesi ve çift duvarlı kaplarda laboratuvarlara taşınması gerekiyor. Daha fazla araştırma için gerekli olmayan bitki materyali bir atık yakma tesisine nakledilmelidir.. Sahada ve sahada bir izleme programı 60 Son saha sezonundan en az iki yıl sonrasına kadar hiçbir transgenik gönüllünün yerleşmeyeceğinden emin olmak zorundadır..

Saha alanlarını korumak ve biyoteknoloji karşıtı aktivistlerin tahribatını önlemek, Saha denemeleri için çit ve video gözetimini içeren uygun bir güvenlik konsepti hazırlamak için güvenlik uzmanlarına danışıldı.. Ancak, Pahalı güvenlik önlemleri bile İsviçre'deki saha deneylerinin kesintisiz bir şekilde yürütülmesini garanti edemez. Yaz aylarında 2008, saha alanı vandallar tarafından kısmen tahrip edildi. Şüpheliler polis tarafından sorguya alındı, ancak yasal prosedür hala beklemede. Vandalizm nedeniyle bazı bilimsel projeler ertelendi ve ilk saha sezonunun sonuçları yayınlanamadı., genetiği değiştirilmiş buğdayın biyogüvenliğine odaklanan projeler dahil. Buna ek olarak, güvenlik konseptinin genişletilmesi gerekiyordu (e.g. çift ​​çit, eğitimli köpekli güvenlik görevlisi 24 h, hareket sensörleri) bu da maliyetleri daha da artırdı. Biyogüvenlik ve güvenlik önlemleri, tek bir araştırma grubunun sağlayamayacağı kadar büyük bir zaman ve çaba harcamasına neden oldu.

Kamuoyunun bilgilendirilmesi amacıyla iletişim görevlileri ve bilim insanları tarafından yoğun iletişim çalışmaları yapıldı., saha denemeleri öncesinde ve sırasında. Komşulara yönelik çok sayıda görüşme ve rehberli turlar düzenlendi, medya, STK'lar, paydaşlar, bilim adamları, okul sınıfları ve halk.

Sonuçlar:
Saha denemesi için yasal izin alma prosedürünün zaman içinde son derece zorlu olduğu ortaya çıktı, karmaşıklık ve maliyetler. Düzenleyici dosyanın profesyonel hukuki destek ve tavsiye olmadan tamamlanması imkansız olurdu ve bu, tek bir araştırma grubunun kapasitesini ve kaynaklarını çok aşacaktı..

Düzenleyici otoritelerin şu ana kadar İsviçre'deki yeni gen teknolojisi yasası kapsamında saha denemeleri konusunda hiçbir deneyimi yok. Bu durum biyogüvenlik önlemleri konusunda güvensizliğe ve aşırı düzenlemeye yol açtı., e.g. Sahada gönüllü olarak uygulanan biyogüvenlik önlemlerinin bir sonucu olarak, arazi denemesi sırasında yasal otoriteler tarafından, parsellerin olgunluğa yakın bir kuş ağıyla kapatılması gibi ek gereklilikler yayınlanmıştır..

Önemli biyogüvenlik ve güvenlik önlemleri, önemli bir dış finansman olmadan bir araştırma projesinin sağlayamayacağı kadar büyük bir zaman ve para harcamasına neden oldu.

Vazgeçilen Faydaları

Genetiği değiştirilmiş buğdayın mantar direnci arttırılarak yetiştirilmesi, mantar ilacı kullanımını azaltabilir. Bu çevre üzerinde doğrudan yararlı etkileri olurdu, insan sağlığı, üretim maliyetleri ve bu ürünlerin karlılık. Ancak, anlatılan tarla deneylerinde kullanılan buğday hatları deneysel hatlardır ve pazar için geliştirilmemiştir..

Bu ortak araştırma projesinin amacı mantar direnci hakkında bilgi edinmek ve biyogüvenlik araştırmalarında yöntemler geliştirmekti.. Buğday konsorsiyum projelerinin sonuçları, transgenik buğday bitkileri ve çevreleri arasındaki etkileşimlerin daha iyi anlaşılmasına olanak sağlayacak.. GDO'lu bitkilerin kasıtlı olarak serbest bırakılması tartışmasına katkı sağlayacaklar.

Resimleri

tamamlanması

Araştırma Maliyeti

Sekiz buğday konsorsiyumu araştırma projesi ve şemsiye projesi finanse edildi 3.6 milyon CHF (2.5 milyon €) Ulusal Araştırma Programı NRP çerçevesinde İsviçre Ulusal Bilim Vakfı tarafından dört yıl boyunca 59 “Genetiği değiştirilmiş bitkilerin kasıtlı olarak serbest bırakılmasının faydaları ve maliyetleri”. Güvenlik önlemlerinin maliyeti yaklaşık 500.000 CHF'dir (350'000 €) yıllık ve saha sahası başına. İlgili araştırma enstitülerinin önemli kurum içi çabaları, saha sahalarını barındıran ağırlıklı olarak Agroscope ART ve ACW, dahil değildir. Böylece, Güvenlik için yapılan harcamalar araştırma maliyetleriyle aynı aralıktadır.

Referanslar

Bieri S, Potrykus I, Futterer J. 2003. Transgenik buğdayda antifungal arpa tohumu proteinlerinin kombine ekspresyonunun külleme enfeksiyonu üzerindeki etkileri. Moleküler Islah 11: 37–48.
Srichumpa, P., Brunner, S., Keller, B., ve Yahiaoui, N. (2005). Heksaploid ekmeklik buğdaydaki Pm3 lokusunda dört külleme direnç geninin alelik serisi. Bitki Fizyolojisi. 139: 885-895
Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R., ve Keller, B. (2004). Farklı ploidi seviyelerindeki genom analizi, külleme direnç geni Pm3b'nin heksaploid buğdaydan klonlanmasına olanak tanır. Bitki J. 37: 528-538
Yahiaoui, N., Brunner, S., ve Keller, B. (2006). Buğdayın evcilleştirilmesinden sonra yeni külleme direnç genlerinin hızla üretilmesi. Bitki J. 47: 85-98.

Baş Araştırmacılar

Prof. Dr. Keller'ı yen, Prof. Dr. Wilhelm Gruissem, Dr. Michael Winzeler, Dr. Franz Bigler, Dr. Fabio Mascher