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Larbre transgénique : Chronique dun échec annoncé?

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Présentation au sujet: "Larbre transgénique : Chronique dun échec annoncé?"— Transcription de la présentation:

1 Larbre transgénique : Chronique dun échec annoncé?

2 Plan de la présentation OGMs, AGMs ; définitions et mise en contexte Les AGMs à quelles fins (objectifs)? La règlementation des essais au champs Létude des impacts potentiels sur lenvironnent Les défis à relever pour les AGMs de deuxième génération

3 OGM et AGM ? O rganisme/Arbre G énétiquement M odifié Existe aussi sous le nom de plante ou arbre transgénique X=+= vs Croisement classiqueTransformation génétique

4 Des exemples dOGM Vaccins (Twinrix pour lhépatite; fièvre jaune) Micro-organismes (bactéries, levures…) Souris (recherche médicale) Plantes

5 Le code génétique est partagé par tous les organismes vivants

6 Les premiers développements en transgénèse végétale Introduction of Genetic Material into Plant Cells, Caplan et al. (1983) Inheritance of Functional Foreing Genes in Plants, Horsch et al. (1983)

7 Des OGM dans nos assiettes Canola Maïs Soya Pomme de terre …et des arbres transgéniques Peuplier avec résistance au glyphosate (Fillatti et al 1987) Épinette blanche avec gène marqueur (Ellis et al. 1993)

8 Développement des AGMs ; mise en contexte Nécessité ou curiosité intellectuelle? Croyance de quelques visionnaires ? (Institut national forestier de Petawawa) Innovation technologique nécessaire ? Plus rapide que lamélioration génétique traditionnelle ? Un outil de recherche fondamentale!

9 La tordeuse des bourgeons de lépinette Épidémie récente Insecticide biologique connu Efficacité reconnue Opportunité de développement dune nouvelle solution biotechnologique

10 Le clonage du gène de Bacillus thuringiensis

11 Évaluer lexpression du gène

12 Tests dalimentation avec les épinettes Bt

13 Impact sur les autres insectes? è Expression très ciblée de la protéine insecticide (aiguilles blessées) è Protéine insecticide à spectre ciblé è Approche basée sur les mécanismes de résistance endogène (ex. résines et terpènes) Des solution potentielles

14 Végétaux à caractères nouveaux (VCN) PNT: plant with novel traits Responsabilité du Bureau de la biosécurité végétale (BBV/PBO) Le BBV travaille en étroite collaboration avec le Module d'évaluation de la dissémination dans l'environnement des produits de la biotechnologie, qui est responsable de l'étude des VCN quant à leur sûreté pour environnement. Loi sur la protection des végétaux (Plant Protection Act) Loi sur les semences (Seeds Act) Canadian food inspection agency (CFIA) Agence canadienne dinspection des aliments (ACIA)

15 Qu'est-ce qu'un VCN? Un VCN est une plante qui contient un caractère nouveau pour l'environnement canadien et susceptible de compromettre l'utilisation spécifique et sécuritaire de la plante, sur le plan de l'environnement et de la santé humaine. Les caractères peuvent être introduits en ayant recours à la biotechnologie, à la mutagenèse ou à des techniques classiques de reproduction et, dans une certaine mesure, avoir des répercussions sur le flux génétique, l'exposition aux phytoravageurs, les organismes non ciblés ou la biodiversité.

16 Les essais menés par le SCF Ces essais en champ sont les seuls effectués au Canada Essais de démonstration et études de cas Évaluer les effets physiologiques potentiels de la transgénèse Ils visent à évaluer à long terme la stabilité de lexpression des transgènes dans des conditions naturelles À développer les connaissances sur limpact potentiel des AGM sur lenvironnement.

17 Essais au champ en conditions confinées dAGMs Présenter un document scientifique décrivant la biologie de lespèce ciblée avec la demande de permis Période limitée (habituellement 5 ans) Pas de floraison Rangées de gardes Suivi régulier et accès limité Livre de bord et inspections régulières Et biens dautres petits détails…. Canadian food inspection agency Agence canadienne dinspection des aliments

18

19 Essais au champ dAGMs Populus –Gène marqueur –Physiologie –Persistance de lADN

20 Essai au champ de peuplier GM

21 Essais au champ dAGMs Populus –Gène marqueur –Physiologie –Persistance de lADN Picea glauca –Protéine insecticide de Bacillus thuringiensis –Expression du transgène dans les aiguilles –Physiologie –Résistance à la tordeuse

22 Essai au champ dépinettes B.t. en 2000

23 Essai au champ dépinettes GM

24 Pas daltération du phénotype observé Expression du transgène stable à long terme Dégradation rapide de lADN (gène marqueur) dans lenvironnement Efficacité du transgène validée sur plusieurs années Étude des impacts potentiels (1)

25 Étude des impacts potentiels (2) Pas dinfluence sur la diversité génétique microbienne du sol Pas dinfluence sur les micro- organismes associés (ex. mycorhizes)

26 Induction du transgène chez les essais au champ de peuplier GM Gène marqueur sous le contrôle dun promoteur inductible par blessure (PIN) promoteur Région codante ARNm enzyme Blessures ou éliciteurs

27 Expression inductible du gène marqueur Gène marqueur- réaction enzymatique simple Prélever les branches Traitements en serre

28 Induction par blessure du gène marqueur (transgène)

29 Parmi les responsabilités de l'ACIA Élaboration de politiques de réglementation en harmonie à l'échelle internationale découlant d'une participation à divers forums internationaux. Approbation de la dissémination en milieu ouvert de VCN; Approbation et inspection des essais de recherche au champ en conditions confinées de VCN; Examen des demandes d'importation de VCN; Élaboration de politiques de réglementation nationales en rapport avec la dissémination de VCN dans l'environnement;

30 Reconnaître limportance de la biotechnologie moderne et la nécessité détablir des règles dutilisation claires Sommet de la Terre de Rio de Janeiro : une stratégie globale pour un développement durable –Convention sur la diversité biologique (CDB) Protocole de Carthagène sur la prévention des risques biotechnologiques relatifs à la CDB (proposé en 2000 et effectif en 2003). –Conférence de Kuala Lumpur (2004) –Conférence de Montréal (2005) –Conférence de Curitiba (2006)

31 Le Protocole de Carthagène (CPB) Traite des mesures à prendre principalement lors des mouvements transfrontaliers afin déviter les effets négatifs potentiels des OGM sur la biodiversité et la santé, en vertu du principe de précaution. –Exclu les produits pharmaceutiques –Importance dobtenir des informations scientifiques sur les effets défavorables potentiels, sur la conservation et l'utilisation durable de la diversité biologique

32 La valeur de la biodiversité: "biens et services" fournis par les écosystèmes La fourniture de bois, de carburant et de fibre La fourniture de logements et de matériaux de construction La purification de l'air et de l'eau La détoxication et la décomposition des déchets La stabilisation et la modération du climat La modération des inondations, de la sécheresse, des températures extrêmes et de la force des vents La fertilité des sols, notamment, le cycle de renouvellement des nutriments La pollinisation des plantes, y compris des nombreuses plantes cultivées La lutte contre les parasites et les maladies La conservation des ressources génétiques qui entrent, pour une part essentielle, dans la production des plantes cultivées et des animaux d'élevage, des médicaments, et d'autres produits Des avantages d'ordre culturel et esthétique La faculté d'adaptation au changement

33 Le seul déploiement commercial: peupliers B.t. en Chine From Dietrich Ewald of the Institute for Forest Genetics and Forest Tree Breeding in Waldsieversdorf,

34 Essais en Chine Prof Sun Zhang-Xu Shandong Agricultural University Photo Steven Strauss

35 Cibles concrètes (moyen et long terme) La résistance aux insectes et maladies et ladaptabilité –Les changements climatiques et laugmentation des échanges commerciaux risquent de favoriser lémergence de ravageurs (exotiques et locaux) Augmenter la productivité de plantations (particulièrement la qualité) afin de réduire la pression de lexploitation des forêts naturelles –Production darbres avec des traits spécifiques (qualité de la fibre) –Développer de nouvelles opportunités (production déthanol cellulosique) –Diminuer la quantité de lignine afin de réduire les coûts énergétiques de transformation. Occasion de restaurer des essences décimées par des ravageurs exotiques (ex. pin blanc)

36 Améliorer la qualité de la fibre Intérêt pour certaines voies de synthèse: ex. lignine, cellulose Caractéristiques recherchées; approches multiples… Sticklen 2008

37 La synthèse de la lignine Phenylalanine Cinnamate 4-Coumarate 4-Coumaroyl- CoA 4-Coumaroyl- aldehyde 4-Coumaroyl- shikimate/quinate Caffeoyl- shikimate/quinate P-hydroxy- phenyl/alcohol PAL CCR CAD C4H 4CL HCT CCoAOMT C3H HCT Caffeoyl-CoA Feruloyl-CoA Sinapoyl-CoA Ferulate Sinapate Coniferyl-aldehyde 5-Hydroxyconiferyl- aldehyde Sinapoyl- aldehyde Coniferyl -alcohol Sinapoyl- alcohol CCR CA5H/F5H CAD COMT 4CL CCR Soluble and cell wall bound phenolics Lignin Flavonoids Hamberger et al.

38 Améliorer la qualité de la fibre Chapple et al Croisement ou AGM Mutation / interférence de lARN

39 Essai au champ de peuplier transgénique en France Peuplier modifié génétiquement afin de diminuer le contenu en lignine Réduction de lexpression du gène codant pour la CCR Leplé et al 2008

40 Mutant CAD de pin

41 Croisements classiques et AGMs Phénotype dintérêtGène dintérêtPlantes modèles Sélection assistée par marqueur Croisement Arbres améliorés Validation par transgénèse Arbres à caractères nouveaux ? Génomique et cartes génétiques Banques de données sur la fonction des gènes Biochimie et biologie moléculaire

42 Qu'est ce qu'un VCN? Un VCN est une plante qui contient un caractère nouveau pour l'environnement canadien et susceptible de compromettre l'utilisation spécifique et sécuritaire de la plante, sur le plan de l'environnement et de la santé humaine. Les caractères peuvent être introduits en ayant recours à la biotechnologie, à la mutagenèse ou à des techniques classiques de reproduction et, dans une certaine mesure, avoir des répercussions sur l'enherbement, le flux génétique, l'exposition aux phytoravageurs, les organismes non ciblés ou la biodiversité.

43 Un futur pour les AGMs? Améliorer lacceptabilité sociale Environnement économique propice Contexte coûts vs bénéfices Contexte environnemental propice Ex. lutte aux ravageurs exotiques Aménagement de plantations intensives Outil essentiel de recherche en biologie moléculaire et en génomique THE ENTS Lord of the Rings: The Two Towers (2004)

44 Léquipe


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