Довідкова інформація та релевантні результати
Швейцарська національна дослідницька програма 59 (NRP59) «Переваги та ризики навмисного випуску генетично модифікованих рослин (GMP)” включає дослідження, що стосуються еколог, соціальні, економічні, правові та політичні умови GMP у Швейцарії. Частиною Програми є спільний дослідницький проект («пшеничний консорціум»), який складається з 11 дослідницькі групи, які працюють у великих польових випробуваннях на двох ділянках. Парасольковий проект був профінансований для координації технічної польової роботи та наукового співробітництва в рамках пшеничного консорціуму.
Борошниста роса пшениці (Квіткові трави f.sp. пшениця) є широко поширеним грибковим захворюванням у помірних регіонах по всьому світу. Якщо пшеницю не обприскувати фунгіцидами, борошниста роса може призвести до втрати врожаю 10 для 30% і послаблюють рослини так, що вони легко піддаються нападу інших патогенів.
Два польових майданчики поблизу Цюріха та Лозанни, відповідно, були висаджені відібрані генетично модифіковані (GM) лінії ярої пшениці з підвищеною стійкістю до борошнистої роси (трансгенна пшениця з алелями стійкості Pm3 або генами глюканази/хітинази). До 14 ГМ лінії пшениці порівнювали в полі з контрольними лініями (майже ізогенні сестринські лінії та нетрансформований генотип, використаний для трансформації), чотирьох звичайних сортів пшениці, ячмінь ярий і тритикале. У комплексній плані експерименту різні набори входів піддавали обробці фунгіцидом, природне зараження та штучне зараження визначеною расою борошнистої роси.
Пшеничний консорціум включає дев'ять проектів: На польовому полі в Цюріху два проекти аналізують вплив генів стійкості Pm3 і хітинази/глюканази, а також агрономічні, морфологічні та фізіологічні ознаки. Інші сім проектів стосуються аспектів біобезпеки: вплив ГМ пшениці на мікоризу, грунтові корисні бактерії, ґрунтова фауна, харчові мережі комах, вплив навколишнього середовища та конкуренції на ГМ-рослини пшениці, та продуктивність гібридів пшениці з спорідненою дикою травою Aegilops cylindrica. Додатковий проект досліджує можливе ауткроссинг ліній пшениці хітинази/глюканази на навколишні поля. На другому родовищі біля Лозанни, Вирішувалися дослідницькі питання агрономічної продуктивності в різних погодно-кліматичних умовах. В додаток, перевірено стійкість ліній пшениці до інших грибкових збудників.
Стадія розвитку
Лабораторні та тепличні аналізи були успішно проведені та були необхідною умовою для отримання дозволу на польові випробування («покрокова процедура»). Польові досліди з різними лініями пшениці з підвищеною стійкістю до борошнистої роси проводили в 2008-2010.
Причини затримки, відволікаючи або зупинки дослідження
До контролюючого органу подано заявку на отримання дозволу на польові випробування ГМО, Федеральне відомство з навколишнього середовища (FOEN). Кожна подія трансформації, випущена в навколишнє середовище, повинна бути детально описана. Для гібридів з дикою травою (лінія пшениці x Aegilops cylindrica) було необхідно окреме досьє, хоча були випущені ті самі події трансформації. Після десятимісячного етапу підготовки досьє три заявки були подані до судових органів у квітні 2007. Було важко та довго готувати документи, оскільки це була перша заявка згідно з новим законом про генні технології у Швейцарії. Юридичний дозвіл на один рік дали у вересні 2007; він включав велику кількість вимог та умов для проведення польового випробування. В кінці кожного року, значне досьє, включаючи звіт про хід виконання тих самих і нових трансформаційних подій, необхідно передати до FOEN для отримання дозволу на наступний рік. Для другого родовища поблизу Лозанни, групі з шести сусідів було надано статус юридичної сторони для подання заперечень проти дозволу на звільнення. FOEN вирішив, що всі, хто живе в межах a 1000 м периметра ділянки поля відповідає умові вважатися юридичною стороною. В листопаді 2008, Федеральний адміністративний суд Швейцарії відхилив заперечення сусідів у кожній частині. Тому, польове випробування на другому польовому майданчику можна було розпочати лише із затримкою на один рік.
Численні заходи біобезпеки були введені FOEN, щоб запобігти розповсюдженню ГМ-рослин або насіння та уникнути потоку генів через розповсюдження пилку. Вимоги включають огородження експериментів і дотримання мінімальних відстаней 100 м до наступних фермерських полів пшениці, жита або тритикале і 300 м під насіннєві поля зазначених зернових культур. Під час критичних етапів незабаром після посіву та перед збором урожаю експерименти повинні бути накриті сітками від птахів, щоб запобігти поширенню насіння. Збирання врожаю на дослідних ділянках доводиться проводити вручну. Після збирання врожаю поле не орати, щоб дати прорости втраченому під час збору врожаю насінню.. Наступної весни ці рослини-добровольці необхідно обробити гербіцидом Раунд ап®. Усі особи, які працюють на дослідному майданчику, повинні пройти завчасне навчання на курсах з техніки безпеки. Усі зразки рослин мають бути помічені як «генетично модифіковані» та транспортовані в контейнерах із подвійними стінками до лабораторій.. Рослинний матеріал, непотрібний для подальших досліджень, необхідно транспортувати на сміттєспалювальний завод. Програма моніторингу на полі та в а 60 м периметра протягом принаймні двох років після останнього польового сезону, щоб гарантувати, що жоден трансгенний волонтер не заведеться.
Для захисту польових ділянок та запобігання руйнуванню антибіотехнологами, були проведені консультації експертів з безпеки, щоб підготувати відповідну концепцію безпеки для польових випробувань, яка включала огорожу та відеоспостереження. Однак, навіть дорогі заходи безпеки не можуть гарантувати безперебійне проведення польових експериментів у Швейцарії. Влітку 2008, територія поля була частково зруйнована вандалами. Підозрюваних допитала поліція, але судова процедура ще не завершена. Через вандалізм було відкладено ряд наукових проектів і не вдалося опублікувати результати першого польового сезону, включаючи проекти, спрямовані на біобезпеку генетично модифікованої пшениці. В додаток, Концепцію безпеки необхідно було розширити (e.g. подвійна огорожа, охоронець з дресированою собакою для 24 годину, датчики руху) що ще більше збільшило витрати. Заходи біобезпеки та безпеки призвели до величезних витрат часу та зусиль, які не могла забезпечити жодна дослідницька група.
Співробітники зв'язку та науковці докладали великих зусиль для інформування широкої громадськості, як до, так і під час польових випробувань. Для сусідів були організовані численні бесіди та екскурсії, ЗМІ, НУО, зацікавлені сторони, вчені, шкільних класів і громадськості.
Висновки:
Процедура отримання правового дозволу на польові випробування виявилася надзвичайно складною у часі, складність і витрати. Було б неможливо завершити нормативне досьє без професійної юридичної підтримки та консультацій, і це б значно перевищило можливості та ресурси однієї дослідницької групи.
Регуляторні органи поки що не мають досвіду польових випробувань згідно з новим законом про генні технології в Швейцарії. Це призвело до незахищеності та надмірного регулювання щодо заходів біобезпеки, e.g. додаткові вимоги були видані юридичними органами під час польових випробувань як наслідок заходів біобезпеки, добровільно впроваджених у полі, таких як покриття ділянок сіткою для птахів перед дозріванням.
Суттєві заходи біобезпеки та безпеки призвели до величезних витрат часу та грошей, які не можуть бути забезпечені дослідницьким проектом без значного зовнішнього фінансування.
Переваги недоотриманого
Вирощування генетично модифікованої пшениці з підвищеною стійкістю до грибків може зменшити використання фунгіцидів. Це матиме прямий благотворний вплив на навколишнє середовище, здоров'я людини, собівартість продукції та рентабельність цих культур. Однак, лінії пшениці, використані в описаних польових експериментах, є експериментальними лініями і не розроблені для ринку.
Метою цього спільного дослідницького проекту було отримати знання про стійкість до грибів і розробити методи дослідження біобезпеки. Результати проектів пшеничного консорціуму дозволять краще зрозуміти взаємодію між трансгенними рослинами пшениці та їх середовищем. Вони зроблять свій внесок у дискусію щодо навмисного випуску ГМ рослин.
Фотографії
повинні бути завершені
Вартість досліджень
Вісім дослідницьких проектів консорціуму по пшениці та парасольковий проект були профінансовані 3.6 мільйонів швейцарських франків (2.5 мільйон євро) на чотири роки Швейцарським національним науковим фондом у рамках Національної дослідницької програми NRP 59 «Переваги та витрати від навмисного випуску генетично модифікованих рослин». Витрати на заходи безпеки складають приблизно 500 000 швейцарських франків (350’000 євро) на рік і польовий сайт. Значні внутрішні зусилля залучених науково-дослідних інститутів, в основному Agroscope ART і ACW, які розміщували польові сайти, не включені. Таким чином, витрати, понесені на безпеку, знаходяться в тому ж діапазоні, що й витрати на дослідження.
Посилання
Бієрі С, Потрикус І, Футтерер Дж. 2003. Вплив комбінованої експресії протигрибкових білків насіння ячменю в трансгенній пшениці на інфекцію борошнистої роси. Молекулярне розведення 11: 37–48.
Срічумпа, П., Бруннер, С., Келлер, Б., і Яхіауі, N. (2005). Алельна серія чотирьох генів стійкості до борошнистої роси в локусі Pm3 у гексаплоїдної хлібної пшениці. Фізіол рослин. 139: 885-895
Yahiaoui, Н., Срічумпа, П., Дудлер, Р., і Келлер, B. (2004). Аналіз геному на різних рівнях плоїдності дозволяє клонувати ген стійкості до борошнистої роси Pm3b з гексаплоїдної пшениці. Завод Дж. 37: 528-538
Yahiaoui, Н., Бруннер, С., і Келлер, B. (2006). Швидке утворення нових генів стійкості до борошнистої роси після одомашнення пшениці. Завод Дж. 47: 85-98.
Головні дослідники
Професор. Доктор. Побити Келлера, Професор. Доктор. Вільгельм Gruissem, Доктор. Міхаель Вінцелер, Доктор. Франц Біглер, Доктор. Фабіо Машер