DD1995-05 : Détermination du risque environnemental associé à la lignée GTS 40-3-2 de soja (Glycine max L.) tolérante au glyphosate de Monsanto Canada Inc.

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Distribué : 1995-11

Le présent document de décisions a été préparé afin d'expliquer la décision réglementaire prise en vertu des directives Dir94-08 Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux et Dir95-03 Lignes directrices relatives à l'évaluation de végétaux à caractères nouveaux utilisés comme aliments du bétail.

L'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA), spécifiquement le Bureau de biotechnologie végétale et la Section des aliments du bétail de la Division des produits végétaux, avec la participation de l'Unité d'évaluation des risques phytosanitaires, a évalué les données présentées par Monsanto Canada Inc. sur la lignée de soja GTS 40-3-2. Cette lignée comporte un gène Roundup-Ready codant pour une tolérance nouvelle au glyphosate, matière active de l'herbicide Roundup®. ACIA a déterminé que ce végétal génétiquement modifié ne présente pas, avec l'environnement, d'autres interactions que les variétés de soja actuellement commercialisées au Canada et qu'il est essentiellement équivalent au soja actuellement approuvé pour l'alimentation du bétail.

On estime donc que la dissémination en milieu ouvert de la lignée GTS 40-3-2 et d'autres lignées de Glycine max qui en sont issues, ainsi que leur utilisation pour l'alimentation du bétail, pourvu qu'aucun autre caractère nouveau ne leur soit incorporé, sont donc considérées comme étant sans danger.

Table des matières

  1. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)
  2. Données de base
  3. Description du caractère nouveau
    1. Tolérance au glyphosate
    2. Méthode de développement
    3. Intégration stable au génome de la plante
  4. Critères d'évaluation du risque environnemental
    1. Possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe en agriculture ou qu'il envahisse les habitats naturels
    2. Flux génétique possible vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement
    3. Possibilité que le VCN devienne nuisible
    4. Impact possible sur des organismes non visés
    5. Répercussions possibles sur la biodiversité
  5. Critères d'évaluation nutritionnelle en vue de l'utilisation comme aliment du bétail
    1. Facteurs antinutritionnels
    2. Composition nutritionnelle du VCN
    3. Essais alimentaires
  6. Décision réglementaire

I. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)

Désignation des VCN : GTS 40-3-2

Demandeur : Monsanto Canada Inc.

Espèce : Glycine max L. (soja)

Caractères nouveaux : Tolérance nouvelle au glyphosate, matière active de l'herbicide Roundup®

Mode d'introduction des caractères nouveaux : Accélération de particules (biolistique)

Utilisation proposée du VCN : Production de soja pour l'alimentation animale (surtout de la farine déshuilée grillée et des flocons) et la consommation humaine (surtout de l'huile, des fractions protéiques et des fibres alimentaires). Cette lignée ne sera pas cultivée hors de la zone normale de production du soja au Canada.

II. Données de base

Monsanto Canada Inc. a mis au point une lignée de soja tolérante au glyphosate, matière active du Roundup®, un herbicide non sélectif et non résiduel. Cette lignée de soja, appelée GTS 40-3-2 dans le présent document, permettra l'utilisation du Roundup® comme herbicide de postlevée, ce qui constituera une solution de rechange pour le désherbage des champs de soja.

La mise au point de la lignée GTS 40-3-2 repose sur la technique de recombinaison d'ADN, par l'introduction dans le cultivar commercial de soja « A5403 » d'un gène bactérien conférant une tolérance au Roundup® au site biochimique de l'activité de l'herbicide. L'expression du gène est dirigée vers les chloroplastes, site de l'activité de l'herbicide, par l'addition de séquences codantes d'un peptide de transport d'origine végétale. Aucun marqueur génétique de résistance à un antibiotique n'a été introduit dans la lignée GTS 40-3-2.

Cette lignée à caractère nouveau a fait l'objet d'essais au champ en conditions confinées en Ontario depuis 1992. Les États-Unis ont approuvé sa commercialisation.

Monsanto a fourni à ACIA de l'information et des données sur l'identité de la lignée GTS 40-3-2, une description détaillée de la méthode de modification, de l'information sur le rôle du gène et des séquences régulatrices chez les organismes donneurs, sur la caractérisation moléculaire de l'ADN inséré et sur le site d'insertion, et sur la stabilité de l'insertion. Les séquences nucléotidiques complètes ont été fournies.

La nouvelle protéine a été identifiée et caractérisée, y compris sa toxicité potentielle pour le bétail et les organismes non visés, son pouvoir allergène potentiel, son activité fonctionnelle, son degré d'expression dans les feuilles et les graines, et son équivalence à la protéine d'origine exprimée dans les bactéries. Les séquences complètes d'acides aminés ont été fournies. Des publications scientifiques détaillées ont également été fournies comme complément d'information.

Le comportement agronomique, en ce qui concerne la germination des graines, les peuplements finals, et la résistance aux maladies et aux insectes, a été comparé à celui de la contrepartie (G. max) non modifiée. On a également comparé les rendements grainiers de la lignée GTS 40-3-2 et de sa contrepartie non modifiée.

L'analyse quantitative de la composition des graines a porté sur leurs teneurs en acides aminés (y compris les acides aminés aromatiques) et en acides gras, les profils de leurs protéines et leurs teneurs en cendres, en énergie brute et en matières cellulosiques brutes. On a étudié la digestibilité des éléments nutritifs chez les vaches en lactation et, dans le cadre d'essais alimentaires, on a servi du soja brut à des vaches laitières, à des rats et à des cailles, et de la farine de soja à de la volaille à griller, à des rats et à des poissons-chats. Des facteurs antinutritionnels, comme l'inhibiteur de la trypsine, les lectines, l'uréase et les isoflavones, de même que des allergènes endogènes ont été analysés dans les graines non traitées.

Monsanto a aussi fourni une description documentée de la biologie de G. max L., portant notamment sur la génétique, la taxonomie et le cycle biologique du soja, et sur son potentiel d'hybridation avec d'autres plantes de soja et d'espèces apparentées, dont la distribution au Canada a aussi été rapportée.

Le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux d'ACIA (avec la participation de l'Unité d'évaluation des risques phytosanitaires pour le compte de la Division de la protection des végétaux), a examiné l'information susmentionnée en fonction des critères d'évaluation pour déterminer le risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux exposés dans la directive de réglementation Dir94-08 :

  • possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe en agriculture ou qu'il envahisse les habitats naturels;
  • flux génétique possible vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement;
  • possibilité que le VCN devienne nuisible;
  • impact possible du VCN ou de ses produits géniques sur des espèces non visées, y compris les humains;
  • répercussions possibles sur la biodiversité.

La Section des aliments du bétail de la Division des produits végétaux d'ACIA a également étudié l'information susmentionnée en fonction des critères d'évaluation pour déterminer l'innocuité et l'efficacité des aliments pour le bétail, tels qu'ils sont décrits dans la directive de réglementation Dir95-03 :

  • effets possibles sur le bétail;
  • effets possibles sur la nutrition du bétail.

III. Description du caractère nouveau

1. Tolérance au glyphosate

  • Le glyphosate, matière active du Roundup®, agit comme un inhibiteur compétitif de la 5-énol-pyruvylshikimate-3-phosphate synthétase (EPSP synthétase), une enzyme essentielle de la voie métabolique du shikimate, qui joue un rôle dans la production des acides aminés aromatiques phénylalanine, tyrosine et tryptophane. Cette inhibition provoque un arrêt de croissance et la mort de la plante.
  • Le gène inséré conférant la tolérance au glyphosate code une version bactérienne de cette enzyme, omniprésente chez les végétaux, les champignons et les micro-organismes. Celle-ci est insensible à l'inhibition par le glyphosate et, par conséquent, répond aux besoins métaboliques de la plante en acides aminés aromatiques.
  • Une séquence d'ADN d'origine végétale codant pour un peptide de transport vers les chloroplastes a été introduite en même temps que le gène de tolérance au glyphosate. Ce peptide facilite l'importation de l'EPSP synthétase nouvellement traduite dans les chloroplastes où sont situés à la fois la voie métabolique du shikimate et le site d'activité du glyphosate. Le peptide de transport est rapidement et complètement dégradé par des protéases après son importation.
  • Le gène, associé à la séquence codant pour le peptide de transport, est lié à un promoteur constitutif fort. L'expression de la protéine a été quantifiée, s'établissant en moyenne à 0,239 µg/mg (poids frais) dans les graines et à 0,495 µg/mg (poids frais) dans les feuilles.
  • La séquence complète des nucléotides du gène inséré a été fournie. On a montré que la fonction et la structure de l'enzyme étaient semblables à celles des enzymes bactériennes du même type souvent présentes dans les aliments et les provendes. Les poids moléculaires étaient également semblables, indiquant que la protéine n'avait pas été glycolysée et n'avait pas subi de modification après transcription.
  • Des études ont montré que l'EPSP synthétase introduite était thermolabile et qu'elle était inactivée après une incubation à 65°C pendant 15 minutes. Elle n'est pas stable en présence de protéases dans le système digestif de mammifères et devient inactive pendant la transformation du soja en ingrédients pour provendes.
  • L'enzyme EPSP synthétase est omniprésente dans la nature et ne devrait pas avoir d'effet toxique ni allergène sur les organismes non visés. Dans des analyses comparatives de trois bases de données sur les séquences génétiques de polypeptides toxiques ou allergènes, la séquence nucléotidique de l'enzyme ne présentait d'homologie importante avec aucune toxine ni aucun allergène connus.

2. Méthode de développement

  • La variété commerciale de soja A5403 (Asgrow Seed Co.) a été transformée par bombardement de particules, à l'aide d'un vecteur plasmidique modifié de E. coli contenant les gènes codant pour la tolérance au glyphosate et pour la production de ß-glucuronidase, un marqueur génétique. Le transformant original sélectionné montrait deux sites d'insertion, l'un avec le marqueur génétique et l'autre avec le gène de la tolérance au glyphosate. Il y a eu ségrégation indépendante des deux sites à la génération sexuée suivante, et on a montré, après analyse, que la lignée GTS 40-3-2 ne présentait qu'un seul site d'insertion où est intégré uniquement le gène de la tolérance au glyphosate.

3. Intégration stable au génome de la plante

  • D'après les données fournies, il n'y a eu aucune intégration de région codante du vecteur plasmidique original située à l'extérieur du gène hybride, qui comprend le gène de la tolérance au glyphosate et la séquence codant pour le peptide de transport, en plus de leurs séquences régulatrices. Une seule copie du gène a été intégrée à un site d'insertion unique.
  • Les générations suivantes n'ont pas affiché d'autre ségrégation du gène de fusion décrit précédemment, indiquant que la lignée GTS 40-3-2 était homozygote pour ce gène. Des analyses d'ADN sur six générations ont démontré que l'intégration était stable.

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

1. Potentiel que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe en agriculture ou qu'il envahisse les habitats naturels

ACIA a évalué les données présentées par Monsanto sur le rendement grainier, les observations visuelles sur les caractéristiques de la germination, les peuplements finals et le comportement de GTS 40-3-2 à l'égard des maladies et des insectes, et a établi que cette lignée était essentiellement équivalente aux variétés non modifiées pour ces caractères. L'insertion du gène nouveau ne procure aucun avantage concurrentiel outre la tolérance à l'herbicide Roundup®.

Compte tenu des renseignements fournis, ACIA estime que la lignée GTS 40-3-2 ne présente pas d'autre adaptation au stress que sa résistance au glyphosate. La lignée a été testée dans diverses conditions environnementales et n'a pas affiché de différence visible dans son comportement agronomique comparativement aux contreparties non modifiées soumises aux mêmes conditions.

La description de la biologie de G. max révèle que les plantes non modifiées de cette espèce ne sont pas des mauvaises herbes et qu'elles n'envahissent pas les habitats naturels du Canada; ce ne sont pas non plus des plantes anémophiles, mais plutôt des plantes autogames. Selon l'information fournie par Monsanto, la lignée GTS 40-3-2 ne diffère pas de ses contreparties à cet égard. Le glyphosate est couramment utilisé pour mettre chimiquement des terres en jachère; néanmoins, les repousses spontanées sont rares et ne devraient pas causer de problème étant donné que le soja ne survit pas dans les sols frais et humides. Les plantes spontanées résistantes au glyphosate, le cas échéant, peuvent être facilement éliminées par des moyens mécaniques et par d'autres produits chimiques utilisés actuellement pour enrayer le soja. Le glyphosate n'étant pas employé dans les cycles normaux de rotation des cultures, il n'y a donc pas lieu de se préoccuper de la résistance à ce produit dans la lutte contre les mauvaises herbes.

Ajoutées au fait que le caractère nouveau n'a pas d'effet délibéré sur le caractère de mauvaise herbe ou le pouvoir envahissant, les considérations susmentionnées ont amené ACIA à conclure que la lignée GTS 40-3-2 ne présente pas de potentiel d'envahissement différent de celui des variétés de soja actuellement commercialisées.

REMARQUE : Comme préoccupation à long terme, il faut citer, en cas d'adoption générale de plusieurs systèmes différents de culture et de lutte contre les mauvaises herbes à l'aide d'herbicides spécifiques, l'apparition éventuelle de plantes spontanées présentant des résistances nouvelles à divers herbicides. Ce phénomène pourrait faire perdre l'usage de ces herbicides et de leurs avantages potentiels. Le personnel de vulgarisation agricole des secteurs public et privé doit donc promouvoir des pratiques agronomiques prudentes auprès des agriculteurs qui font appel à ces cultures tolérantes aux herbicides, afin de réduire au minimum l'apparition d'une résistance multiple.

2. Flux génétique possible vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement

On note dans la description de la biologie de G. max qu'il peut y avoir hybridation naturelle entre le soja cultivé et l'espèce sauvage annuelle G. soja. Glycine soja est endémique en Chine, en Corée, au Japon, à Taïwan et dans l'ancienne URSS. Elle n'est pas naturalisée en Amérique du Nord et, bien qu'elle puisse à l'occasion être cultivée dans des parcelles expérimentales, on n'a jamais signalé d'échappées de telles parcelles vers des habitats naturels.

ACIA en conclut donc que le potentiel de transfert du caractère de la tolérance au glyphosate par flux génétique entre la lignée transgénique et des espèces apparentées de soja est négligeable dans des écosystèmes aménagés, et qu'il n'y a aucune possibilité de transfert à des espèces sauvages.

3. Possibilité que le VCN devienne nuisible

Le soja n'est pas une espèce nuisible au Canada, et l'effet recherché du caractère nouveau n'a aucun lien avec les possibilités qu'a le VCN de le devenir. En outre, on constate que le comportement agronomique, et la composition qualitative et quantitative de la lignée GTS 40-3-2 se situent dans la gamme des valeurs affichées par les variétés de soja actuellement commercialisées. ACIA en conclut donc que cette lignée ne présente pas de possibilité nouvelle de devenir nuisible.

4. Impact possible sur les organismes non visés

La caractérisation détaillée du gène nouveau et de l'enzyme qu'il exprime, présentée brièvement à la partie III du présent document, nous incite à conclure qu'il n'y a pas eu modification de la toxicité ni du pouvoir allergène. L'enzyme est omniprésente chez les micro-organismes, les champignons et les végétaux et est rapidement inactivée dans les fluides stomacaux et intestinaux des mammifères sous l'effet de la dégradation enzymatique et de la protéolyse facilitée par le pH.

On a montré que les graines non traitées de GTS 40-3-2 étaient essentiellement équivalentes à celles des variétés traditionnelles sur le plan des facteurs antinutritionnels comme l'inhibiteur de la trypsine, les lectines, les isoflavones et l'uréase. Les profils des protéines dans les graines et les compositions en acides aminés et en acides gras étaient équivalents à ceux de la contrepartie non modifiée.

Compte tenu de ce qui précède, ACIA conclut que la dissémination en milieu ouvert de la lignée GTS 40-3-2 n'aura pas sur les organismes en interaction, notamment sur les humains, d'autres effets que ceux des contreparties actuellement commercialisées.

5. Répercussions possibles sur la biodiversité

On a déterminé que l'enzyme EPSP synthétase introduite était sécuritaire pour les organismes non visés. En outre, la lignée transgénique ne présente pas de caractère phénotypique qui étendrait son usage au-delà des régions où l'on cultive actuellement le soja au Canada. Comme il n'y a pas au Canada d'espèces sauvages apparentées au soja et que le soja n'est pas une espèce envahissante, le caractère nouveau ne sera pas transféré aux habitats naturels.

ACIA en conclut donc que les effets potentiels de la lignée GTS 40-3-2 sur la biodiversité sont équivalents à ceux des lignées de soja actuellement commercialisées.

V. Critères d'évaluation nutritionnelle en vue de l'utilisation comme aliment du bétail

1. Facteurs antinutritionnels

L'intervalle de confiance a été évalué à 95 p. 100 pour l'activité de l'inhibiteur de la trypsine et la teneur en uréase des graines non traitées de GTS 40-3-2 et de la variété témoin A5403 cultivées dans diverses conditions. Aucune différence significative n'a été observée.

2. Composition nutritionnelle du VCN

On n'a constaté aucune différence statistique sur le plan de la composition nutritionnelle (teneur en cendres, en énergie brute et en matières cellulosiques brutes) entre la graine entière non traitée de la lignée modifiée et celle de la variété témoin A5403. Les teneurs en protéines et en matières grasses brutes des graines non traitées n'étaient pas significativement différentes de celles de la lignée témoin dans deux de trois études. On a observé que la digestibilité des éléments nutritifs de GTS 40-3-2 était essentiellement équivalente à celle des variétés traditionnelles pendant un essai de 29 jours au cours duquel on a servi à des vaches en lactation une ration contenant 10 p. 100 de soja brut. On a trouvé que les teneurs en acides aminés (phénylalanine, tryptophane et tyrosine) étaient équivalentes en substance à celles des variétés traditionnelles. Ces résultats montrent collectivement que l'introduction d'ADN dans G. max pour produire la lignée GTS 40-3-2 n'a vraisemblablement pas eu d'effet secondaire sur la composition ni sur la qualité nutritionnelle du cultivar. Par conséquent, la lignée GTS 40-3-2 a été jugée essentiellement équivalente aux variétés traditionnelles de soja sur le plan de la composition nutritionnelle.

3. Essais alimentaires

Du soja de la lignée GTS 40-3-2 et de la variété témoin A5403 a été servi à des vaches laitières (soja brut) pendant 29 jours et à de la volaille à griller (farine de soja) pendant 6 semaines. Les sujets dans les deux études ont affiché une performance équivalente.

VI. Décision réglementaire

Après examen des données et des renseignements présentés par Monsanto et après comparaison détaillée de la lignée transgénique avec sa contrepartie non modifiée, ACIA a conclu que ni le gène nouveau ni le produit génique qui en résulte et le nouveau caractère qui y est associé ne confèrent à la lignée GTS 40-3-2 d'avantage écologique voulu ou non voulu et n'ont pas de répercussion sur l'environnement. Le potentiel de transfert à d'autres plantes de soja est très faible en raison de la biologie de l'espèce. Il n'y a aucune possibilité de transfert aux espèces sauvages apparentées.

De plus, ACIA a conclu que le nouveau gène et le caractère qu'il exprime ne suscitent pas en soi d'inquiétude quant à l'innocuité ou à la valeur nutritive de cette lignée pour l'alimentation du bétail. La farine et les flocons de soja figurent actuellement à l'Annexe IV du Règlement sur les aliments du bétail, et leur utilisation est donc approuvée dans les aliments du bétail au Canada. Comme la lignée GTS 40-3-2 a été déclarée, après évaluation, essentiellement équivalente aux variétés traditionnelles de soja, elle et ses dérivés sont considérés comme répondant à la définition actuelle d'ingrédient, et leur utilisation en cette qualité dans les aliments du bétail est approuvée au Canada.

La dissémination en milieu ouvert de la lignée GTS 40-3-2 et d'autres lignées de G. max qui en sont issues, ainsi que leur utilisation pour l'alimentation du bétail, pourvu qu'aucun autre caractère nouveau ne leur soit incorporé, sont considérées comme étant sans danger.

Ce document est publié par la Division de la production et de la protection des végétaux, l'Agence canadienne d'inspection des aliments. Pour de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec le Bureau de la biosécurité végétale ou la Section des aliments du bétail :

Division de la production et de la protection des végétaux
Agence canadienne d'inspection des aliments
59, promenade Camelot Nepean (Ontario) K1A 0Y9
Téléphone : 613-225-2342
Télécopieur : 613-228-6629

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