View
227
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Hvad er cisgenese, og hvad er mulighederne
Preben Bach Holm Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Science and Technology, Aarhus Universitet Forskningscenter Flakkebjerg
4200 Slagelse
Plantekongres 2012 10.-12. januar, 2012
Herning Kongrescenter
Etik Religion
Globalisering
Miljø Sundhed
Økologi
Risiko
Nytteværdi
Multinationale selskaber
Patenter
Udviklingslande
Genetisk modificerede planter
Arter, der kan krydse med hinanden
Alle gener i alle organismer
Genetisk modifikation
Ny sort Ny sort
Konventionel forædling
Transgenese
DNA elementer anvendt til fremstilling af kartofler resistente mod coloradobiller og bladrullervirus
Source: Rommens 2004. TIPS 9, 457-465
New Leaf Plus
Alle gener i alle organismer
Genetisk modifikation
Ny sort Ny sort
Konventionel forædling
Cisgenese
Arter, der kan krydse med hinanden
Genpulje konceptet i forædlingen
Primære genpulje (GP-1): Sorter og landracer af den samme art, og direkte forfædrearter, der kan krydse uden problemer
Sekundære genpulje (GP-2): Nært beslægtede arter, der kan krydse med GP-1 og producere i det mindste nogle fertile hybrider
Tertiære genpulje (GP-3): Fjernere beslæg-tede arter, der kan krydse med med GP-1 og -2, men som kræver yderligere hjælpemidler så som embryo isolering og dyrkning og kromosomfordobling for at opnå afkom.
After: JR Harland and JMT de Wet. 1971. Toward a Rational Classification of Cultivated Plants. Taxon 20: 509-517. and Wikipedia
Vild beslægtet art
X
X
X
Elitesort
F1
F2
Interessegen
F3
Fn
Linkage drag
Overførsel af gen fra vild slægtning til elitesort ved tilbagekrydsning
Hordeum spontaneum
Hordeum vulgare
Vild beslægtet art
Elitesort
Interessegen
Overførsel af gen fra vild slægtning til elitesort ved transformation (cisgenese)
Kloning af interessegen
Transformation
I kartoffeldyrkningen anvendes meget store mængde fungicider sammenlignet med andre afgrøder. Fungiciderne anvendes primært mod kartoffelskimmel (Phytophthora infestans). En konventionel kartoffelmark behandles med fungicider 10-15 gange i vækstsæsonen. Dette giver en stor miljøpåvirkning. Derudover koster kartoffel-skimmelsprøjtningerne omkring € 130 millioner per år, svarende til 20% af produktionsomkostningerne.
http://www.durph.wur.nl/UK/Why+DuRPh/
I 2009 havde man udviklet den første cisgene kartoffel med resistens mod kartoffelskimmel
DuRPh: Et hollandsk 10-årigt, 10 million € cisgenese projekt vedrørende
resistens mod kartoffelskimmel Kartoflen er den vigtigste afgrøde i Holland. Hollandske dyrkere avler kartofler til konsum og industrielle formål på et areal på 165 000 ha med et total udbytte på 7.4 millioner tons.
Annex 1B af GMO direktivet 2001/18/EC Teknikker/metoder for genetisk modifikation, der ikke er omfattet af direktivet 2001/18/EC: 1) mutagenese 2) cellefusion (inklusive protoplast fusion) af celler af planter, der kan krydses
med konventionelle metoder.
Hollænderne bag ved Cisgenesekonceptet og hollanske forædlere forsøger at få Cisgenese konceptet ind under Annex 1B. Omfattende debat i Netherland Com-mission on Genetic Modification.
International debat i forskerkredse vedrørende om cisgene afgrøder skal reguleres som konventionelle afgrøder eller som de øvrige genetisk modificerede afgrøder.
Debat i US Environmental Protection Agency (EPA) om deregulering af cisgene afgrøder
Debat og lobbyisme i Europa Parlamentet
Høring i Europa Parlamentet den 21 juni, 2011: Cisgenesis in Plant Breeding: New opportunities for SMEs through innovation
Cisgenic er registreret som varemærke af græsforædlingsfirmaet Pastoral Genomics, NZ
Van Bueren et al. 2007. NJAS Wageningen J. Life Sci. 54, 401-412
Title: Organic agriculture requires process rather than product evaluation of novel breeding techniques
”Should varieties obtained through cisgenesis or reverse breeding be allowed in organic agriculture? The answer to this question depends on whether the product or the process of breeding is taking into account. Assessment based on the product implies a choice of an ethical approach that only con-sider the extrinsic consequences of human action by making a risk-benefit analysis. It neglects so-called intrinsic, ethical arguments of ’unnaturalness’ against genetic engineering. We therefore conclude that products of cisgenesis and reverse breeding should be subjected to the current GMO-regulations in organic agriculture and should thus be banned from organic agriculture.”
Projekt
Cisgen byg og hvede til dyrefoder Hensigt: 1) At udvikle genetisk modificeret foderbyg og –hvede baseret
på cisgenesekonceptet.
2) At vurdere om sådanne afgrøder har økonomiske, ernæringsmæssige og miljømæssige fordele, og om de vil blive vurderet som nyttige og etisk acceptable af danske borgere.
3) For at nå disse mål har vi lavet et forskningskonsortium, der kombinerer ekspertise i molekylærbiologi, forædling, håndtering, processering, økonomi, sociologi og etik.
Udvikling af transformationsvektorer
Transformation af byg og hvede
Karakterisering i drivhus
Down- stream
håndtering
Økonomi
Forædling
Etik og forbruger accept
Phytase potentiale
Kvælstofudnyttelse
Markforsøg
Cisgen byg og hvede til dyrefoder
Cisgenesekriterier: 1) Der anvendes genomiske kloner med egen promotor og
terminator. Klonen er fra samme art eller en art som planten kan krydse med
Intron
Promoter Gen Terminator
Exon
2) Der må ikke forefindes fremmed DNA i den cisgene plante i form af f. eks. antibiotikaresitensgener og vektorsekvenser. 3) Den genomiske kopi skal være indsat med et minimum af rearrangement og udenfor andre kodende gener
Frekvensen af cisgene linier
Frekvensen af cisgene linier= Frekvensen af GM linier * Frekvensen af linier uden backbone * Frekvensen af linier uden hygromycin resistens genet * Frekvensen af linier med minimal rearrangement = 10%
Dosis effekt af PAPhy_a
”Jeg vil ikke have noget imod at spise brød fra korn modificeret med gener fra:”
30 26
30 28 17 12 13
4 15 54
17 43 21 11 8
18 11 16
66 11 16
20 6
4 3
Helt enig
Delvist enig
Hverken /eller
Helt uenig
Delvist uenig
70% 80% 90% 100% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
Kornplanten selv
Gener fra en beslægtet plante
Gener fra en bakterie
Gener fra et dyr
Gener fra mennesker
(Miele, Lassen and Sandøe 2011. In preparation)
Down-stream håndtering og segregering
Cisgen mark
Kornlager
Animalsk production
Lager facilitet på gården
Udenfor gården
På gården
Mark på nabogård
Gylle/ gødning
Non cisgen mark
Haastrup, Nielsen, Hauge Madsen and Gylling 2011, in preparation
Konsekvenser af forskellig grad af regulering for foderhvede og -byg
1. Cisgent korn håndteres som GMO (fuld regulering) 2. Cisgent korn underkastes mindre omfattende
risikovurdering og segregeringskrav (dereguleret) 3. Cisgent korn håndteres som non-GM (ingen regulering)
1. Rengøring af mejetærsker, kornvogn, såmaskine og halmpresser
2. Rengøring af korntransportører og lagerfaciliteter på gården
3. Rengøring af kornsiloer 4. Rengøring af betongulv 5. Årlig rengøring
Recommended