DD1998-25 : Détermination du risque environnemental associé à la lignée Westar Oxy-235 de canola (Brassica napus L.) tolérant l'herbicide oxynil, créée par la Rhône-Poulenc

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Distribué : 1997-02

Le présent document de décisions 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, au cahier parallèle Dir94-09, La biologie du Brassica napus L. (colza et canola), et à la directive 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), et plus précisément le Bureau de biotechnologie végétale et la Section des aliments du bétail de l'ACIA, a évalué les données présentées par la société Rhône-Poulenc Canada Inc. à l'égard de la lignée Oxy-235 de canola. Cette lignée possède un gène qui lui confère une tolérance à l'ioxynil et au bromoxynil. L'ACIA a établi que ce végétal à caractère nouveau ne présente aucune interaction environnementale modifiée et ne soulève aucune inquiétude quant à la sécurité des animaux de ferme consommant des aliments dérivés de ce végétal, par rapport aux variétés de canola déjà commercialisées au Canada.

La dissémination en milieu ouvert du canola Oxy-235, y compris son utilisation comme aliment du bétail, sont par conséquent autorisées à compter du 18 février 1997. Toute autre lignée de canola qui serait issue de la même transformation, ainsi que tous ses descendants, peuvent également être disséminés ou utilisés comme aliments du bétail, pourvu qu'aucun croisement interspécifique n'ait été réalisé, que l'utilisation prévue soit semblable et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et que les lignées qui en résultent sont essentiellement équivalentes aux variétés de canola déjà cultivées, quant à leur impact possible sur l'environnement et à leur innocuité pour les animaux de ferme.

Table des matières

  1. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)
  2. Données de base
  3. Description du caractère nouveau
    1. Le gène de la tolérance au bromoxynil
    2. Méthode de mise au point
    3. Stabilité de l'intégration au génome du végétal
  4. Critères d'évaluation du risque environnemental
    1. Possibilité que les la lignée Oxy-235 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahissent les milieux naturels
    2. Possibilité de flux génétique vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant davantage 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 non visés
    5. Impact possible sur la biodiversité
  5. Critères d'évaluation du VCN à titre d'aliment du bétail
    1. Composition nutritionnelle du VCN
    2. Facteurs antinutritionnels
  6. Décision réglementaire

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

Désignation du VCN : Westar Oxy-235, Oxy-235

Demandeur : Rhône-Poulenc Canada Inc

Espèce végétale : Canola (Brassica napus L.)

Caractère nouveau : Tolérance au bromoxynil et à l'ioxynil, conférée par le gène nouveau

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

Utilisation proposée du VCN : Production de variétés de Brassica napus de type canola.

II. Données de base

La société Rhône-Poulenc Canada Inc. (la Rhône-Poulenc) a mis au point une lignée de Brassica napus, Oxy-235, où s'exprime un gène breveté. Ce gène confère au végétal une tolérance nouvelle aux herbicides bromoxynil et ioxynil, qui servent à lutter contre des mauvaises herbes ayant un impact économique important sur la culture du canola.

La mise au point de la lignée Oxy-235 repose sur la technologie de l'ADN recombinant : on a introduit chez la variété 'Westar' une construction génétique renfermant un gène provenant d'une bactérie du sol. Lorsque ce gène est exprimé, le végétal produit une enzyme qui lui permet de transformer le bromoxynil et l'ioxynil en des composés non phytotoxiques. Aucun gène marqueur conférant une résistance à un antibiotique n'a été introduit chez la lignée Oxy-235.

Au Canada, le VCN a fait l'objet d'essais au champ en milieu fermé en Saskatchewan et au Manitoba, de 1992 à 1996.

La Rhône-Poulenc a fourni des renseignements sur le VCN, notamment en matière de propriétés agronomiques et de qualité. Ces renseignements décrivaient :

  • l'identité de la lignée Oxy-235, avec une description détaillée de la méthode de modification;
  • la stabilité de l'insertion du gène;
  • le rôle du gène introduit et de ses séquences régulatrices chez les organismes donneurs;
  • les caractéristiques moléculaires du gène;
  • l'identité et les caractéristiques des protéines nouvelles, y compris leur degré d'expression dans le végétal et leur toxicité potentielle pour le bétail et pour les organismes non visés.

La Rhône-Poulenc a aussi fourni des renvois à un certain nombre de publications scientifiques pertinentes et transmis des renseignements, des données et des observations consignées permettant de comparer la lignée Oxy-235 à la variété 'Westar' et à d'autres contreparties non modifiées. Ces comparaisons portaient entre autres sur le rendement grainier, la précocité de maturation, l'égrenage sur pied et la sensibilité au champignon responsable de la jambe noire (Leptosphaeria maculans).

Le Bureau de biotechnologie végétale de l'ACIA a examiné les renseignements susmentionnés en fonction des critères suivants, énoncés dans la directive de réglementation Dir94-08 sur 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 milieux naturels;
  • possibilité de flux génétique vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant davantage 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.

La Section des aliments du bétail de ll'ACIA a également examiné les renseignements produits par la Rhône-Poulenc, en fonction des critères suivants, énoncés dans la directive de réglementation Dir95-03, Lignes directrices relatives à l'évaluation des végétaux à caractères nouveaux utilisés comme aliments du bétail, à l'égard de l'innocuité et de l'efficacité des aliments du bétail :

  • impact possible sur le bétail lui-même;
  • impact possible sur la nutrition du bétail.

III. Description du caractère nouveau

1. Le gène de la tolérance au bromoxynil

  • Les composés de type oxynil ont une action herbicide sur les dicotylédones, bloquant le flux des électrons durant la phase lumineuse de la photosynthèse.
  • Un gène provenant de la bactérie Klebsiella pneumoniae ssp. ozaenae a été introduit chez la variété 'Westar' de canola, ce qui confère au végétal ainsi obtenu une tolérance au champ aux herbicides de type oxynil.
  • Ce gène code une enzyme bactérienne, la nitrilase, laquelle hydrolyse l'ioxynil et le bromoxynil en composés non phytotoxiques.
  • Le gène nouveau est lié à un promoteur et à un activateur (enhancer), lesquels contrôlent son expression. Le gène est également lié à un signal de polyadénylation provenant d'un gène d'Agrobacterium.
  • Dans les feuilles, l'expression du gène se manifeste par la production de un microgramme de nitrilase par milligramme de protéine totale. Dans les graines, cette production est cent fois moindre.
  • La nitrilase ne présente aucune homologie appréciable avec les toxines et allergènes connus répertoriés dans les bases de données Genebank et Swiss-Pro. On a également observé que cette protéine est peu stable en présence de liquides simulant les sucs gastriques. L'enzyme responsable de la tolérance aux composés de type oxynil est une version bactérienne d'une enzyme très répandue dans la nature, notamment présente chez des monocotylédones telles que le maïs, le blé et l'orge. Il est donc peu probable qu'elle soit toxique ou allergène.

2. Méthode de mise au point

Le cultivar 'Westar' du Brassica napus a été transformé à l'aide d'un vecteur non pathogène désarmé extrait de l'Agrobacterium tumefaciens. Ce vecteur contenait la séquence d'ADN de transfert (ADN-T) d'un plasmide d'A. tumefaciens dont les gènes responsables de maladie et de virulence avaient été enlevés et remplacés par le gène conférant une tolérance aux composés de type oxynil. On sait que cette séquence d'ADN-T s'insère au hasard dans le génome du végétal et que l'insertion est généralement stable; il en a été ainsi dans le cas de la lignée Oxy-235.

3. Stabilité de l'intégration au génome du végétal

La Rhône-Poulenc a fourni des données sur la ségrégation des caractères ainsi que les résultats d'analyses par transfert d'ADN (Southern blot). Ces données et ces résultats montrent qu'une seule copie du gène nouveau a été insérée, en un seul site.

La lignée Oxy-235 est séparée du transformant original par plusieurs générations. La transmission mendélienne de la tolérance ainsi que les résultats d'analyses par transfert d'ADN effectuées sur des sujets de la troisième génération montrent la stabilité du caractère introduit.

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

1. Possibilité que la Oxy-235 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les milieux naturels

ACIA a évalué les données présentées par la Rhône-Poulenc sur la biologie de reproduction et de survie de la lignée Oxy-235 et a conclu que la vigueur végétative, la capacité de survie hivernale, la précocité de maturation et le rendement grainier se situent dans les limites normales de l'expression de ces caractères chez les contreparties non modifiées de canola. On n'a ajouté à cette lignée aucun gène visant spécifiquement à accroître sa tolérance au froid ou sa capacité de survie hivernale. Aucun sujet ayant survécu à l'hiver n'a été observé par les collaborateurs de la Rhône-Poulenc durant les années suivant les essais. La lignée Oxy-235 n'affichait aucune adaptation particulière au stress, outre sa tolérance aux herbicides de type oxynil. Par ailleurs, des observations visuelles semblent indiquer que la sensibilité de cette lignée au Leptosphaeria maculans, champignon responsable de la jambe noire, se situe à l'intérieur des limites actuellement observées dans le cas de la variété 'Westar'.

La biologie du Brassica napus, décrite dans le document Dir94-09, montre que les sujets non modifiés de cette espèce n'envahissent normalement pas les milieux naturels au Canada. D'après l'information et les données fournies par la Rhône-Poulenc, on peut conclure que la lignée Oxy-235 ne diffère pas de ses contreparties sous ce rapport. L'ACIA estime donc qu'aucun avantage compétitif n'a été conféré au végétal par l'insertion du gène conférant une tolérance aux composés de type oxynil, outre cette tolérance.

Note : L'ioxynil et le bromoxynil sont fréquemment utilisés pour la culture des céréales, parfois pratiquée sur retour de canola. Or, les plants spontanés de canola résistant ne peuvent être détruits au moyen de ces herbicides. Il peuvent cependant l'être au moyen d'herbicides à mode d'action différent, comme le 2,4-D ou le MCPA. Le requérant a en effet démontré que ces produits ainsi que d'autres herbicides permettent de lutter efficacement contre le canola Oxy-235.

À la lumière de ces considérations et du fait que le caractère nouveau ne vise pas à rendre le canola nuisible ou envahissant, l'ACIA conclut que la lignée Oxy-235 ne risque pas plus de se comporter en mauvaise herbe ou de devenir envahissante 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 l'une ou l'autre de ces cultures tolérantes, afin de réduire au minimum le risque de résistance multiple.

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

On sait que chez le Brassica napus le taux d'allofécondation avec des sujets de la même espèce peut atteindre 30 % et que la plante peut aussi se croiser avec d'autres espèces (B. rapa, B. juncea, B. carinata, B. nigra, Diplotaxis muralis, Raphanus raphanistrum et Erucastrum gallicum; voir la directive Dir94-09). Des études révèlent qu'une introgression du gène nouveau a le plus de chances de se produire avec le B. rapa, l'autre espèce principale de canola au Canada, qui est parfois une mauvaise herbe des terres cultivées, tout particulièrement dans les provinces de l'est du Canada.

Si une hybridation interspécifique ou intergénérique venait à produire des sujets tolérant les composés de type oxynil, ce caractère nouveau ne leur conférerait aucun avantage compétitif, à moins qu'ils soient exposés à un de ces herbicides. Or, une telle exposition ne pourrait survenir que dans des écosystèmes aménagés où un herbicide de type oxynil est employé contre une vaste gamme de mauvaises herbes, ou dans des cultures affichant une tolérance naturelle à ces composés. C'est notamment le cas des céréales, et les herbicides à base d'oxynil sont utilisés dans ces cultures. Comme dans le cas des plants spontanés de Brassica napus tolérant les composés de type oxynil, ces sujets, s'ils venaient à apparaître, seraient faciles à détruire à l'aide d'autres herbicides chimiques disponibles. Cependant, l'apparition d'hybrides tolérant les herbicides de type oxynil risquerait d'entraîner la perte de ces substances comme moyens de lutte. Ce risque peut cependant être évité au moyen de bonnes pratiques de gestion des cultures et notamment par une rotation des cultures et des herbicides.

En conséquence, l'ACIA conclut qu'un flux génétique depuis la lignée Oxy-235 vers des espèces voisines du Brassica napus est possible mais n'aurait pas pour effet d'aggraver le caractère nuisible ou envahissant de ces espèces.

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, la Rhône-Poulenc a pu démontrer que les caractéristiques agronomiques ainsi que la composition qualitative et quantitative de la lignée Oxy-235 se situent à l'intérieur de la gamme des valeurs observées chez les variétés non modifiées de canola. La capacité du végétal à devenir nuisible n'a donc pas été modifiée par inadvertance, et ACIA appuie cette conclusion.

4. Impact possible sur les organismes non visés

La caractérisation précise du gène nouveau et de l'enzyme correspondante, résumée dans la Partie III du présent document, a permis de conclure que ce gène et cette protéine n'ont pas modifié la toxicité ou le pouvoir allergène du végétal. La protéine est rapidement désactivée en présence de liquides simulant les sucs gastriques et intestinaux des mammifères, par dégradation enzymatique et protéolyse acide. Les graines crues de la lignée Oxy-235 se sont révélées essentiellement équivalentes à celles des variétés ordinaires de canola quant à leur teneur en glucosinolates et en acide érucique. Les profils de protéines, d'acides aminés et d'acides gras de ces graines se situent à l'intérieur des gammes observées dans le cas des contreparties non modifiées. D'ailleurs, une recherche dans la base de données Swiss-Pro n'a permis de relever aucune homologie appréciable avec les toxines et allergènes connus dont la séquence d'acides aminés est répertoriée dans cette base de données.

Compte tenu de ce qui précède, l'ACIA estime que la dissémination en milieu ouvert de la lignée Oxy-235 n'aurait pas sur les organismes ayant des interactions avec le Brassica napus, y compris l'être humain, d'autres effets que ceux observés chez les variétés de canola déjà commercialisées.

5. Impact possible sur la biodiversité

Le gène introduit et ses produits géniques se dont avérés sans danger pour les organismes non visés. De plus, la lignée Oxy-235 ne possède aucun caractère phénotypique nouveau qui pourrait en étendre l'utilisation au-delà des zones où se cultive actuellement le canola au Canada. Comme les espèces avec lesquelles le Brassica napus pourrait s'hybrider ne poussent que dans des milieux perturbés, la transmission du caractère nouveau à ces espèces n'aurait aucun impact sur les milieux non aménagés.

L'ACIA conclut donc que l'impact éventuel de la lignée Oxy-235 sur la biodiversité est équivalent à celui des variétés de canola déjà commercialisées.

V. Critères d'évaluation du VCN à titre d'aliment du bétail

1. Composition nutritionnelle du VCN

Une analyse de la composition nutritionnelle, notamment quant à la teneur en protéines, à la teneur en huile et au profil des acides gras, a été effectuée sur des échantillons de canola Oxy-235 et de lignées témoins de la variété 'Westar'. Les analyses immédiates ont porté sur quatre lignées élite de canola et sur les quatre lignées correspondantes du VCN. Globalement, la composition nutritionnelle des lignées transformées s'est avérée essentiellement équivalente à celle des lignées non transformées. Il n'existait aucun écart significatif entre les lignées transformées et non transformées quant à leur profil d'acides gras et à leur teneur en protéines brutes, en lipides bruts, en fibres brutes et en cendres.

2. Facteurs antinutritionnels

La teneurs en glucosinolates et en acide érucique mesurées chez la lignée Oxy-235 étaient essentiellement équivalentes à celles mesurées chez la lignée témoin non transformée. Toutes les valeurs se situaient en-deçà des limites prescrites pour le canola, à l'égard de ces facteurs antinutritionnels, dans le Règlement sur les semences.

VI. Décision réglementaire

Après examen des données et des renseignements présentés par la Rhône-Poulenc, l'ACIA conclut que le gène nouveau, ses produits géniques et la tolérance aux herbicides de type oxynil correspondante ne confèrent en soi aucun avantage écologique voulu ou non voulu à la lignée Oxy-235. En cas de flux génétique, il en serait de même pour les végétaux apparentés. De plus, la tolérance nouvelle à ces herbicides ne modifie pas les caractéristiques de la lignée Oxy-235 quant aux divers critères servant à l'évaluation du risque environnemental. Enfin, la comparaison de la lignée Oxy-235 avec des lignées non modifiées de canola (Brassica napus) n'a permis de relever aucun effet imprévu.

La dissémination en milieu ouvert du canola Oxy-235 et son utilisation comme aliment du bétail sont par conséquent autorisées. Toute autre lignée de canola qui serait issue de la même transformation, ainsi que tous ses descendants, peuvent également être disséminés ou utilisés comme aliments du bétail, pourvu qu'aucun croisement interspécifique n'ait été réalisé, que l'utilisation prévue soit semblable et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et que les lignées qui en résultent sont essentiellement équivalentes aux variétés de canola déjà cultivées, quant à leur impact possible sur l'environnement et à leur innocuité pour les animaux de ferme.

Document publié par la Division de la production et de la protection des végétaux et la Division de la santé des animaux et de l'élevage de ACIA. Pour de plus amples renseignements, communiquer avec le Bureau de la biosécurité végétale ou la Section des aliments du bétail de l'ACIA :

Bureau de la biosécurité 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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