DD1996-11 : Détermination du risque environnemental associé au HCN28, lignée de canola tolérant au glufosinate-ammonium, créée par AgrEvo Canada Inc.

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Supplément au Document de Décisions DD96-11

Distribué : 1996-05

Le présent document vise à expliquer la décision réglementaire prise conformément à la directive Dir94-08, Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux, et au cahier parallèle Dir94-09, La biologie du Brassica napus L. (colza ou canola).

Le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux a évalué les données présentées par la société AgrEvo Canada Inc. à l'égard d'une lignée de canola tolérant le glufosinate-ammonium et établi que ce végétal à caractère nouveau (VCN) ne présente aucune interaction environnementale modifiée par rapport aux variétés de canola actuellement sur le marché.

La dissémination en milieu ouvert du canola HCN28 et d'autres lignées de Brassica napus qui en seraient issues, pourvu qu'aucun autre caractère nouveau ne leur soit incorporé, est par conséquent considérée comme sans danger.

Cependant, même si la détermination du risque environnemental associé à un végétal à caractère nouveau constitue une étape critique de sa commercialisation, d'autres exigences doivent encore être satisfaites, dont l'enregistrement de la variété (ACIA) ainsi que l'évaluation de sa sécurité pour l'alimentation du bétail (ACIA) et l'alimentation humaine (Santé Canada).

Table des matières

  1. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)
  2. Données de base
  3. Description du caractère nouveau
    1. Tolérance au glufosinate-ammonium
    2. Méthode de mise au point
    3. Stabilité de l'intégration au génome de la plante
  4. Critères d'évaluation du risque environnemental
    1. Possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les habitats naturels
    2. Possibilité de flux génétique 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 les organismes visés
    5. Impact possible sur la biodiversité
  5. Décision réglementaire

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

Désignation des VCN  : HCN28

Demandeur  : AgrEvo Canada Inc.

Espèce  : Canola (Brassica napus L.)

Caractères nouveaux  : Tolérance au glufosinate-ammonium (herbicide)

Mèthode d'introduction des caractères  : Transformation au moyen de l'Agrobacterium tumefaciens

Utilisation proposée des VCN  : Production de B. napus pour la consommation humaine (huile de graine) et l'alimentation du bétail (huile de graine et moulée); la plante ne sera pas cultivée à l'extérieur de la zone de production normale du canola.

II. Données de base

AgrEvo a mis au point une lignée de canola (Brassica napus) tolérante à un herbicide non résiduel à large spectre d'efficacité, le glufosinate-ammonium. Cette lignée de B. napus, appelée HCN28 dans le présent document, permettra d'utiliser le glufosinate-ammonium comme herbicide de postlevée. Elle offrira ainsi une solution de rechange pour le désherbage du canola, en réduisant la dépendance de cette culture à l'égard des herbicides incorporés au sol.

La mise au point de la lignée HCN28 repose sur la technologie de l'ADN recombinant  : on a introduit un gène bactérien dans une lignée de B. napus. Ce gène confère une tolérance au glufosinate-ammonium en codant l'enzyme phosphinothricine acétyltransférase, qui inactive l'herbicide par acétylation. Il s'agit du même gène ayant été inséré dans le HCN92, autre lignée de canola tolérante au glufosinate-ammonium; la dissémination en milieu ouvert du HCN92 et son utilisation comme aliment du bétail ont été autorisées le 10 mars 1995 (document de décisions DD95-01).

La lignée HCN28 a fait l'objet d'essais au champ en milieu fermé au Canada, en Saskatchewan (1993 et 1995), en Alberta (1994 et 1995), au Manitoba (1995) et en Ontario (1995).

AgrEvo a fourni des données sur l'identité de la lignée HCN28, une description détaillée de la méthode de modification ainsi que des données et des renseignements sur l'insertion du gène introduit et sur le rôle de ce gène et de ses séquences régulatrices chez les organismes donneurs. AgrEvo a également produit une caractérisation moléculaire du végétal ainsi que des séquences nucléotidiques complètes. La nouvelle protéine a été identifiée et caractérisée, notamment en ce qui concerne son degré d'expression dans la graine, son éventuelle toxicité pour les organismes non visés et son pouvoir allergène.

Les caractéristiques agronomiques telles que la largeur des cotylédons, la longueur des siliques et des feuilles, la période de floraison, le temps nécessaire à la maturation, la résistance à la verse, le rendement grainier, le poids par millier de graines ainsi que la résistance à la rouille blanche et à la jambe noire ont été comparées à celles des contreparties non modifiées de B. napus.

L'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) a examiné les renseignements susmentionnés en fonction des critères suivants, énoncés dans la directive de réglementation Dir94-08 pour l'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux  :

  • possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les habitats naturels;
  • possibilité de flux génétique 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 l'être humain;
  • impact possible sur la biodiversité.

III. Description du caractère nouveau

1. Tolérance au glufosinate-ammonium

  • L'ingrédient actif du glufosinate-ammonium, la phosphinothricine (L-PPT), inhibe la glutamine synthétase, ce qui produit l'accumulation de concentrations létales d'ammoniaque chez les plantes sensibles, dans les quelques heures suivant l'application de l'herbicide.
  • Le gène de la tolérance à la phosphinothricine inséré dans le génome de la lignée HCN28 code la phosphinothricine acétyltransférase (PAT). Cette enzyme détoxifie la phosphinothricine par acétylation et en fait un composé inactif. Elle présente à l'égard du substrat une spécificité extrêmement élevée : les données expérimentales montrent clairement que la PAT ne peut pas acétyler l'acide L-glutamique (analogue de la L-PPT), ni la D-PPT, ni aucun acide aminé des protéines.
  • Le gène codant la PAT a été d'abord isolé chez un actinomycète aérobie du sol, le Streptomyces viridochromogenes. L'enzyme est donc présente à l'état naturel dans le sol. De manière générale, les acétyltransférases sont omniprésentes dans la nature.
  • Le gène est lié au même promoteur constitutif que dans le cas de la lignée HCN92. L'expression du gène dans la graine a été quantifiée, et la production de protéine allait de 95 à 246 µg/mg de tissu de graine; chez la lignée HCN92, cette production était de 150 à 223 µg/mg de tissu de graine.
  • Des études ont révélé que l'enzyme devient inactive en une minute lorsqu'elle est soumise aux conditions qui règnent normalement dans l'estomac des mammifères.
  • La séquence nucléotidique du gène et la séquence des acides aminés de l'enzyme ont été fournies. La séquence nucléotidique ne présentait aucune homologie appréciable avec les toxines et les allergènes dont la séquence d'ADN est répertoriée dans la base de données GENEBANK.

2. Méthode de mise au point

  • Le cultivar AC Excel du Brassica napus a été transformé à l'aide d'un vecteur désarmé non pathogène. Ce vecteur contenait la séquence ADN-T d'un plasmide d'Agrobacterium tumefaciens dont les gènes responsables de la virulence et du pouvoir pathogène avaient été remplacés par le gène conférant la tolérance au glufosinate-ammonium. On sait que la séquence ADN-T du plasmide s'insère au hasard dans le génome de la plante et que l'insertion est ordinairement stable, comme dans le cas de la lignée HCN28.
  • Le transformant initial a été rétrocroisé deux fois avec la lignée AC Excel du B. napus; la lignée HCN28 a été dérivée de la descendance d'une graine unique.

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

  • D'après les données fournies, il n'y a eu intégration d'aucune région codante située à l'extérieur de la séquence ADN-T, et l'insertion du gène s'est produite en un seul site.
  • Au moins quatre générations séparent la lignée HCN28 du transformant initial.

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

1. Possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les habitats naturels

L'Agence canadienne d'inspection des aliments a évalué les données présentées par AgrEvo sur la biologie de reproduction et de survie de la lignée HCN28 et a conclu que la vigueur végétative, la période de floraison, le temps nécessaire à la maturation, la production de graines et la survie hivernale se situaient dans les limites normales de l'expression de ces caractères chez les variétés non modifiées du B. napus. On n'a ajouté à la lignée HCN28 aucun gène accroissant spécifiquement la tolérance au froid ou la capacité de survie hivernale. Étant donné la caractérisation moléculaire des végétaux et leur rendement agronomique, ACIA convient avec AgrEvo qu'il n'existe aucune raison de croire que la lignée HCN28 aurait avec l'environnement des interactions différentes de celles décrites pour la lignée HCN92.

La biologie du B. napus, décrite dans le document Dir94-09, montre que les plants non modifiés de cette espèce n'envahissent pas les habitats naturels au Canada. D'après l'information fournie par AgrEvo, on peut conclure que la lignée HCN28 ne diffère pas de sa contrepartie sous ce rapport. En effet, aucun avantage compétitif n'a été conféré au VCN, outre la tolérance au glufosinate-ammonium.

Comme le glufosinate-ammonium n'est pas employé dans les cycles normaux de rotation des cultures, la tolérance à cet herbicide ne soulève aucune problème en matière de lutte contre les mauvaises herbes. D'ailleurs, les plants spontanés de B. napus résistant au glufosinate sont faciles à éliminer par des méthodes mécaniques ou au moyen d'autres produits chimiques utilisés contre le B. napus.

À la lumière de ces considérations et du fait que le caractère nouveau n'a pas pour objet de rendre le canola HCN28 nuisible ou envahissant, ACIA conclut que ce VCN ne risque pas plus de se comporter en mauvaise herbe ou de devenir envahissant que les variétés de canola actuellement commercialisées.

REMARQUE  : Comme préoccupation à plus long terme, il faut citer, en cas d'adoption généralisée de plusieurs systèmes différents de culture et de lutte contre les mauvaises herbes à l'aide d'herbicides spécifiques, l'apparition éventuelle de plants spontanés présentant des résistances nouvelles à divers herbicides. Ce phénomène pourrait compromettre l'utilité actuelle et les avantages potentiels de ces herbicides. Le personnel de vulgarisation agricole des secteurs public et privé doit donc promouvoir des pratiques de gestion prudentes auprès des agriculteurs qui font appel à ces cultures tolérantes, afin de réduire au minimum le risque d'apparition d'une résistance multiple.

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

Selon la directive de réglementation Dir 94-09, le Brassica napus présente un taux d'allofécondation intraspécifique pouvant atteindre 30 % et peut aussi se croiser avec le B. rapa (navette, navet et rutabaga), le B. juncea (moutarde de l'Inde), le B. carinata (moutarde d'Abyssinie), le B. nigra (moutarde noire), le Diplotaxis muralis (diplotaxis des murs), le Raphanus raphanistrum (radis sauvage) et l'Erucastrum gallicum (moutarde des chiens). Des études ont révélé que l'introgression du gène de la tolérance à l'herbicide est le plus susceptible de se produire vers l'autre grande espèce de canola, le B. rapa, qui se comporte parfois en mauvaise herbe sur des terres cultivées, surtout dans les provinces de l'Est canadien.

Si l'hybridation interspécifique ou intergénérique produisait des sujets tolérants au glufosinate-ammonium, ce caractère nouveau ne conférerait à ceux-ci aucun avantage compétitif, sauf si on essayait de les supprimer à l'aide du glufosinate-ammonium. Dans les écosystèmes aménagés, une telle situation ne risque de se présenter que si le glufosinate-ammonium sert au désherbage non sélectif, comme dans le cas d'une culture de cultivars sélectionnés pour leur tolérance à cet herbicide. Tout comme les plants de B. napus tolérants au glufosinate-ammonium, ces hybrides spontanés seraient faciles à détruire par des méthodes mécaniques ou au moyen d'autres produits chimiques. L'apparition de tels hybrides pourrait éventuellement menacer l'usage du glufosinate-ammonium comme agent de lutte contre les espèces susmentionnées, mais de bonnes techniques de gestion des cultures peuvent permettre de réduire ce problème.

Les considérations qui précèdent ont amené ACIA à conclure que le flux génétique entre la lignée HCN28 et les espèces apparentées de canola est possible, mais qu'il ne rendrait pas ces dernières plus envahissantes ni plus nuisibles aux cultures.

3. Possibilité que le VCN devienne nuisible

L'effet recherché au moyen du caractère nouveau est sans rapport avec la capacité du VCN à devenir une mauvaise herbe, et le Brassica napus n'est pas considéré au Canada comme une espèce nuisible (Dir 94-09). De plus, les caractéristiques agronomiques de la lignée HCN28, y compris sa résistance à l'Albugo candida (rouille blanche) et au Leptosphaeria maculans (jambe noire), se situent dans la gamme des valeurs observées chez les variétés de B. napus actuellement commercialisées, ce qui nous pousse à conclure que la capacité du végétal à devenir nuisible n'a pas été modifiée par inadvertance.

ACIA estime donc que la lignée HCN28 ne présente pas de risque accru de devenir un végétal nuisible.

4. Impact possible sur les organismes visés

L'enzyme PAT est rapidement inactivée dans les sucs stomacaux et intestinaux des mammifères sous l'effet de la dégradation enzymatique et de la protéolyse acide. Comme elle ne contient aucun site potentiel de glycosylation et ne présente aucune stabilité protéolytique ou thermique, elle ne constitue pas un allergène probable. Une recherche parmi les séquences d'ADN répertoriées dans la base de données GENEBANK n'a révélé aucune homologie significative avec des toxines ou des allergènes connus.

Compte tenu de ce qui précède et des propriétés agronomiques de la lignée HCN28, ACIA conclut que la dissémination de cette lignée en milieu ouvert n'aurait pas sur les organismes ayant des interactions avec le B. napus, y compris l'être humain, d'autres effets que ceux observés chez les contreparties déjà commercialisées.

5. Impact possible sur la biodiversité

La lignée HCN28 ne présente pas de caractère phénotypique nouveau qui puisse en étendre l'usage au-delà de la zone actuelle de production du canola au Canada. Comme les espèces pouvant s'hybrider avec le B. napus ne se rencontrent que dans les habitats perturbés, le transfert du caractère nouveau vers ces plantes serait sans conséquence pour les milieux naturels.

ACIA en conclut que les effets éventuels de la lignée HCN28 sur la biodiversité sont équivalents à ceux des lignées de canola actuellement commercialisées.

V. Décision réglementaire

Après examen des données et des renseignements présentés par AgrEvo Canada Inc., ACIA conclut que le nouveau gène, le produit génique qui en résulte et le nouveau caractère qui y est associé ne confèrent à la lignée HCN28 aucun avantage écologique voulu ou non voulu. De même, si ce caractère était transféré par hybridation à des végétaux apparentés, il ne produirait chez ceux-ci aucun avantage écologique.

La dissémination en milieu ouvert du canola HCN28 et d'autres lignées de Brassica napus qui en seraient issues, pourvu qu'aucun autre caractère nouveau ne leur soit incorporé, est par conséquent considérée comme sans danger.

Cependant, même si la détermination du risque environnemental associé à un végétal à caractère nouveau constitue une étape critique de sa commercialisation, d'autres exigences doivent encore être satisfaites, dont l'enregistrement de la variété (ACIA) ainsi que l'évaluation de sa sécurité pour l'alimentation du bétail (ACIA) et l'alimentation humaine (Santé Canada).

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