DD1996-07 : Évaluation du risque environnemental associé à la lignée GT200 de colza canola Brassica napus tolérant l'herbicide Roundup® de Monsanto Canada Inc.

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Distribué : 1996-03

Le présent document a été rédigé afin d'expliquer la décision prise en vertu de la directive Dir94-08 Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux et du cahier parallèle Dir94-09 intitulé La biologie du Brassica napus L. (colza/canola).

Le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) a examiné l'information fournie par Monsanto Canada Inc. sur la lignée de colza canola GT200. Cette lignée est dotée de gènes Roundup-ReadyMC qui expriment la tolérance au glyphosate, matière active de l'herbicide Roundup®. Le Ministère a conclu que ce végétal interagit avec l'environnement de la même façon que les variétés de colza canola actuellement commercialisées au Canada. La sécurité et l'efficacité de GT200 pour l'alimentation du bétail n'ont pas été évaluées, puisque cette lignée ne sera pas mise sur le marché. Les semences de GT200, leur descendance ou leurs produits dérivés, ne peuvent pas entrer dans les chaînes alimentaires humaine ou animale sans avoir fait l'objet d'une évaluation de la salubrité par Santé Canada et ACIA.

On estime donc que la dissémination en milieu ouvert de la lignée GT200 et des autres lignées de B. napus qui en dérivent, pourvu quelles n'incorporent pas de caractères nouveaux, est sécuritaire.

Table des matières

  1. Brève identification du végétal à caractères nouveaux (VCN)
  2. Contexte
  3. Description de la nouvelle tolérance au glyphosate
    1. Les gènes Roundup-ReadyMC
    2. Méthode de modification
    3. Stabilité de l'intégration au génome de la plante
  4. Critères d'évaluation du risque environnemental
    1. Possibilité que GT200 devienne une mauvaise herbe en agriculture ou envahisse les habitats naturels
    2. Possibilité d'un flux génétique vers les espèces sauvages apparentées dont les hybrides pourraient se comporter comme des mauvaises herbes ou posséder une plus grande capacité d'envahissement
    3. Possibilité que le VCN devienne un végétal nuisible
    4. Impact éventuel du VCN sur les organismes non visés
    5. Répercussions possibles sur la biodiversité
  5. Décision réglementaire

I. Brève identification du végétal à caractères nouveaux (VCN)

Désignation des VCN : GT200 ou RT200

Demandeur : Monsanto Canada Inc.

Espèce : Brassica napus canola

Caractères nouveaux : Nouvelle tolérance au glyphosate, matière active de l'herbicide Roundup®, exprimée par les gènes Roundup-ReadyMC

Mèthode d'introduction des caractères : Transformation par l'entremise d'Agrobacterium tumefaciens

Utilisation proposée des VCN : Cette lignée expérimentale ne sera pas mise sur le marché. Les semences de GT200, leur descendance et leurs produits dérivés, ne peuvent pas entrer dans les chaînes alimentaires humaine et animale sans avoir fait l'objet d'une évaluation de la salubrité par Santé Canada et ACIA.

II. Contexte

Monsanto Canada Inc. a créé la variété GT200 du colza canola Brassica napus à partir de la variété Westar qui exprime les gènes exclusifs Roundup-ReadyMC. Ces gènes transfèrent une nouvelle tolérance au glyphosate, matière active de l'herbicide Roundup® dont on se sert pour maîtriser ou supprimer d'importantes mauvaises herbes de la culture du colza canola. La lignée GT200 est très semblable à la lignée GT73 dont la dissémination en milieu ouvert a été autorisée en 1995 (voir DD95-02).

La création de GT200 s'appuie sur la technique de recombinaison d'ADN par l'introduction à la variété Westar d'un élément génétique renfermant deux gènes issus d'une bactérie (les gènes Roundup-ReadyMC). Un de ces gènes réduit la sensibilité au Roundup® au site biochimique de l'activité de l'herbicide, tandis que l'autre exprime une enzyme qui permet à la plante de décomposer le glyphosate. L'expression des deux gènes est dirigée vers les chloroplastes, site où intervient l'herbicide, grâce à l'addition de séquences de nucléotides exprimant un peptide de transfert d'origine végétale. Aucun marqueur de résistance aux antibiotiques n'a été introduit dans GT200.

GT200 a été testée au Canada en conditions confinées de 1992 à 1994, en Alberta, en Saskatchewan, au Manitoba et en Ontario.

Monsanto a présenté de l'information comprenant des données issues d'essais coopératifs dirigés par ACIA. Ces renseignements comprenaient :

  • l'identité de GT200, y compris une description détaillée de la méthode de modification; la stabilité des gènes insérés;
  • le rôle des gènes et de leurs séquences de régulation dans les organismes donneurs;
  • la caractérisation moléculaire des gènes;
  • l'identification et la caractérisation des nouvelles protéines, y compris leurs taux
  • d'expression et leur toxicité éventuelle pour le bétail et les organismes non visés.

Le demandeur a fourni des références scientifiques appuyant les renseignements fournis lorsqu'elles existaient. Monsanto a également fourni des renseignements, des données et des observations comparant GT200 à Westar et à d'autres contreparties variétales. Ces comparaisons portaient sur divers paramètres, notamment la production de semence (rendement), la précocité de maturation, l'égrenage de la silique et la sensibilité à la maladie fongique de la jambe noire.

Le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux d'ACIA a examiné les renseignements qui précèdent en tenant compte de la Directive Dir94-08, afin de déterminer le risque environnemental posé par les végétaux à caractères nouveaux. Cette directive énonce les critères d'évaluation suivants :

  • 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 dont les hybrides risquent de se comporter comme des mauvaises herbes et de posséder une plus grande capacité d'envahissement;
  • possibilité que le VCN devienne un végétal nuisible;
  • impacts possibles du VCN ou de ses produits géniques sur des espèces non visées, y compris les humains;
  • répercussion possible sur la biodiversité.

III. Description de la nouvelle tolérance au glyphosate

1. Les gènes Roundup-ReadyMC

  • On a introduit deux gènes à la variété Westar, afin de lui donner une tolérance au champ contre le glyphosate, la matière active de l'herbicide Roundup®. La nature exacte de ces gènes est considérée comme un renseignement de nature confidentielle par Monsanto.
  • Le premier gène exprime la version bactérienne d'une enzyme végétale qui entre dans la voie métabolique du shikimate débouchant sur la synthèse des acides aminés aromatiques phénylalanine, tyrosine et tryptophane. La version végétale de cette enzyme, qu'on retrouve partout dans la nature, est sensible au glyphosate - l'herbicide perturbe ce cycle essentiel, ce qui entraîne une interruption de la croissance ou la mort de la plante. Par contre, la version bactérienne de l'enzyme résiste considérablement au glyphosate et fournit les acides aminés aromatiques dont la plante a besoin.
  • Le deuxième gène, qui vient également d'une souche de bactéries omniprésente dans la nature, exprime une enzyme qui dégrade le glyphosate, donc désactive son effet herbicide. Dans le cas de la lignée GT73, la séquence de codage du gène avait été modifiée pour accroître l'efficacité de la détérioration du glyphosate, comparativement à la version bactérienne d'origine (voir DD95-02). La lignée GT200 contient la version bactérienne d'origine.
  • Une séquence de codage d'origine végétale qui exprime un peptide de transport vers le chloroplaste a été introduite parallèlement avec chacun des gènes Roundup-ReadyMC. Ce peptide facilite l'importation des nouveaux enzymes Roundup-ReadyMC dans les chloroplastes, site de la voie métabolique du shikimate et endroit où agit le glyphosate.
  • Les deux gènes et la séquence de codage du peptide de transport sont associés au même promoteur constitutif. L'expression des deux protéines Roundup-ReadyMC a été quantifiée, et s'établit en moyenne à 0.031 et 0.105 µg/mg (poids frais) dans les graines, et à 0.031 et 0.069 µg/mg (poids frais) dans les feuilles.
  • Les protéines Roundup-ReadyMC ne présentent aucune homologie importante avec des toxines ou des allergènes connus. La nouvelle enzyme associée à la voie métabolique du shikimate n'est qu'une version d'une enzyme omniprésente dans la nature et, par conséquent, ne devrait pas être toxique ou allergène pour les organismes non visés. En ce qui concerne la deuxième enzyme, qui détériore le glyphosate, Monsanto décrit des expériences sur divers substrats révélant une haute spécificité aux substrats de l'enzyme qui ne semble pas perturber d'autres voies métaboliques de la plante. Les deux protéines sont inactivées par la chaleur, et par les protéases de systèmes digestifs simulés (estomac et intestin) de mammifères.

2. Méthode de modification

La variété Westar de Brassica napus a été modifiée au moyen d'un vecteur non pathogène d'Agrobacterium tumefaciens privé de son pouvoir infectieux, à savoir la région d'ADN de transfer (ADN-T) d'un plasmide d'A. tumefaciens dont on avait supprimé les gènes responsables de la virulence et du pouvoir infectieux pour les remplacer par les gènes Roundup-ReadyMC. La partie de l'ADN-T des plasmides d'A. tumefaciens s'insère habituellement au hasard dans le génome du végétal, et l'insertion est habituellement stable, comme on l'a montré pour GT200.

3. Stabilité de l'intégration au génome de la plante

Monsanto a fourni des renseignements sur les analyses de ségrégation et l'analyse par la technique de transfert de Southern montrant que GT200 ne possède qu'un site d'insertion correspondant à une copie unique des gènes Roundup-ReadyMC.

Plusieurs générations séparent GT200 de l'organisme modifié à l'origine. L'hérédité mendélienne de la tolérance à l'herbicide ainsi que les analyses effectuées au moyen des techniques de Southern et de "polymerase chain reaction" (PCR) sur le matériel de troisième génération testé au champ en 1992 révèlent la stabilité des caractères introduits.

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

1. Possibilité que GT200 devienne une mauvaise herbe en agriculture ou envahisse les habitats naturels

ACIA a évalué les données et les renseignements fournis par Monsanto Canada Inc. sur la reproduction et la survie de GT200. À partir de ces données, le Ministère estime que la vigueur végétative, la capacité de survie à l'hiver, la précocité de maturation et la production de semence se trouvent dans la gamme normale d'expression observée pour le cultivar Westar non modifié. GT200 n'a pas reçu de gène supplémentaire pour la tolérance au froid ou la survie hivernale. Selon les collaborateurs de Monsanto, aucun plant n'a résisté à l'hiver au cours des années ayant suivi la récolte des champs expérimentaux. Le nombre de germinations spontanées observées au cours des années suivant un essai au champ était comparable pour les parcelles de GT200 et de Westar. GT200 ne présente aucune adaptation au stress outre sa tolérance au glyphosate. Les essais de résistance à la maladie fongique Leptosphaeria maculans (jambe noire) révèlent que la sensibilité de GT200 tombe dans la gamme de la susceptibilité qu'affiche actuellement Westar.

La biologie de B. napus, décrite dans la directive Dir94-09, révèle que cette espèce n'envahit habituellement pas les habitats naturels au Canada. Compte tenu de l'information et des données fournies par Monsanto, on estime que GT200 ne diffère en rien des contreparties de canola non modifiées à cet égard. ACIA en conclut qu'aucun avantage concurrentiel n'a été conféré aux cultivars par l'insertion des gènes Roundup-ReadyMC, si ce n'est la tolérance à l'herbicide Roundup®. Le glyphosate est couramment utilisé pour la production de jachères chimiques mais il ne sera pas efficace contre des repousses spontanées qui y seraient tolérantes. Il est par ailleurs possible d'éliminer ces plants spontanés au moyen d'autres herbicides n'ayant pas le même mode d'action.

Les observations qui précèdent et le fait que les caractères nouveaux n'aient aucune incidence intentionnelle sur le comportement de mauvaise herbe ou sur la capacité d'envahissement ont amené ACIA à la conclusion que le comportement de mauvaise herbe ou la capacité d'envahissement de GT200 n'ont pas été modifiés comparativement à ceux des variétés de colza canola actuellement commercialisées.

Remarque : Une préoccupation à plus long terme, advenant le cas où on assisterait à l'adoption générale de plusieurs cultures différentes et systèmes de désherbage chimiques spécifiques, concerne le risque de voir apparaître des repousses spontanées présentant plusieurs nouvelles résistances à différents herbicides. Il se pourrait que l'on ne puisse alors utiliser ces herbicides ni en retirer les avantages éventuels. Par conséquent, les vulgarisateurs du secteur privé et du secteur public devraient préconiser de bonnes pratiques culturales auprès des producteurs qui cultivent des variétés tolérantes aux herbicides afin de réduire le plus possible le risque de voir apparaître des cas de résistance multiple.

2. Possibilité d'un flux génétique vers les espèces sauvages apparentées dont les hybrides pourraient se comporter comme des mauvaises herbes et posséder une plus grande capacité d'envahissement

On sait que les plants de B. napus sont sujets à des croisements hétérogènes avec d'autres plants de la même espèce à une fréquence pouvant atteindre 30 p. 100, et potentiellement avec ceux des espèces B. rapa, B. juncea, B. carinata, B. nigra, Diplotaxis muralis, Raphanus raphanistrum et Erucastrum gallicum (voir Dir94-09). Des études révèlent qu'une éventuelle introgression de la tolérance aux herbicides surviendrait le plus vraisemblablement avec B. rapa, l'autre grande espèce du colza canola, qui se comporte occasionnellement comme une mauvaise herbe dans les terres cultivées, surtout dans les prairies de l'est du Canada.

Si l'hybridation interspécifique ou intergénérique débouchait sur l'apparition de plants tolérants au glyphosate, cette tolérance n'accorderait aucun avantage concurrentiel aux végétaux sauf si on utilisait l'herbicide Roundup®. Cela ne surviendrait que dans les écosystèmes aménagés où l'on se sert de Roundup® comme herbicide à large spectre ou dans les cultures de variétés végétales créées pour tolérer Roundup® où cet herbicide est utilisé pour lutter contre les mauvaises herbes. Comme cela se produit pour les repousses spontanées de B. napus tolérant le glyphosate, ces plants, le cas échéant, pourraient être détruits au moyen d'autres méthodes chimiques. L'apparition éventuelle d'hybrides pourrait déboucher sur la perte du Roundup® comme herbicide. Néanmoins, on évitera cette situation en recourant à de saines pratiques de gestion des cultures.

Compte tenu observations qui précèdent, ACIA conclut que le flux génétique de GT200 vers les espèces apparentées, tout en étant possible, n'aggraverait pas le comportement de mauvaise herbe ou la capacité d'envahissement de ces dernières.

3. Possibilité que le VCN devienne un végétal nuisible

Les effets souhaités de tolérance aux herbicides n'ont aucun lien avec la possibilité que le VCN devienne un végétal nuisible, et B. napus n'est pas un végétal nuisible au Canada (voir Dir94-09). En outre, Monsanto a prouvé que les caractères agronomiques, ainsi que la composition qualitative et quantitative de GT200 respectent la fourchette de valeurs présentées par les variétés non modifiées de canola. ACIA est donc d'accord avec la conclusion qu'on n'a pas modifié par inadvertance la possibilité que GT200 devienne un végétal nuisible.

4. Impact éventuel du VCN sur les organismes non visés

La caractérisation détaillée des gènes nouveaux et des enzymes qu'ils expriment, présentée brièvement à la partie III du présent document, nous incite à conclure qu'il n'y a pas eu de modification de la toxicité ni du pouvoir allergène. Les enzymes sont rapidement inactivées dans les fluides stomacaux et intestinaux de mammifères sous l'effet de la dégradation enzymatique et de la protéolyse facilitée par le pH. Les graines non traitées de GT200 étaient essentiellement équivalentes à celles des variétés traditionnelles quant à leur contenu en glucosinolates et en acide érucique. Les profils des protéines dans les graines et les compositions en acides aminés et en acides gras se trouvaient dans la la fourchette de valeurs mesurées pour ceux des contreparties non modifiées. Une recherche dans la base de données sur les séquences d'acides aminés FAST n'a révélé aucune homologie importante avec des toxines ou des allergènes connus inclus dans la base de données.

Compte tenu de ce qui précède, ACIA estime que l'utilisation non confinée de GT200 ne modifiera pas l'impact sur les organismes non visés, y compris les humains, comparativement à d'autres variétés déjà utilisées.

5. Répercussions possibles sur la biodiversité

On a déterminé que les gènes introduits étaient sécuritaires pour les organismes non visés. En outre, la lignée GT200 ne présente aucun nouveau caractère phénotypique susceptible d'étendre son usage au-delà de la région où l'on cultive actuellement le colza canola au Canada. Puisqu'on ne trouve les espèces apparentées que dans les habitats perturbés, le transfert de la nouvelle tolérance aux herbicides n'aura aucun impact sur le milieu naturel.

ACIA estime donc que les répercussions possibles de GT200 sur la biodiversité sont équivalentes à celles des variétés de colza canola actuellement offertes dans le commerce.

V. Décision réglementaire

Compte tenu de l'examen des données et des renseignements fournis par Monsanto Canada Inc. au Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux, ACIA estime que les gènes Roundup-ReadyMC et la nouvelle tolérance à l'herbicide Roundup® correspondante ne conféreraient aucun avantage écologique voulu au végétal ou aux plantes apparentées s'il devait y avoir flux génétique. De plus, la nouvelle tolérance aux herbicides ne modifie pas les caractéristiques de GT200 en ce qui concerne les critères d'évaluation du risque environnemental. Des comparaisons minutieuses entre GT200 et des contreparties non modifiées du colza canola B. napus n'ont révélé aucun effet inattendu.

On estime donc que la dissémination en milieu ouvert de la lignée GT200 et des autres lignées de B. napus qui en dérivent, pourvu quelles n'incorporent pas de caractères nouveaux, est sécuritaire.

GT200 est une lignée expérimentale. La sécurité et l'efficacité de GT200 pour l'alimentation du bétail n'ont pas été évaluées, puisque cette lignée ne sera pas mise sur le marché. Pour le moment, les semences de GT200, leur descendance, et leurs produits dérivés ne peuvent par conséquent pas être utilisé pour l'alimentation du bétail. Les semences de GT200, leur descendance ou leurs produits dérivés, ne peuvent pas entrer dans les chaînes alimentaires humaine ou animale sans avoir fait l'objet d'une évaluation de la salubrité par Santé Canada et l'Agence canadienne d'inspection des aliments.

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 biotechnologie végétale :

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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