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DD1998-24 : Détermination du risque associé au lin (Linum usitatissimum) 'CDC Triffid' créé par le Crop Development Centre, tolérant les résidus de triasulfuron et de metsulfuron-méthyle du sol

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Distribué : 1996-05

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 Dir94-10, La biologie du Linum usitatissimum L. (lin), 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), plus précisément 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 de l'ACIA, a évalué les données présentées par le Crop Development Centre relativement à la variété de lin 'CDC Triffid'. Cette variété a été transformée par l'introduction de gènes lui conférant une tolérance aux résidus des herbicides triasulfuron et metsulfuron-méthyle présents dans le sol. On a également introduit dans le végétal, comme marqueurs pour la sélection, des gènes conférant respectivement une résistance à l'antibiotique kanamycine et une production de nopaline. L'ACIA a établi que ce végétal à caractères nouveaux (VCN) ne devrait soulever aucune crainte quant aux risques possibles pour l'environnement et à la sécurité du bétail consommant des aliments dérivés du VCN. L'ACIA estime que le VCN est essentiellement équivalent à cet égard aux sous-produits de lin actuellement approuvés comme aliments du bétail.

La dissémination en milieu ouvert de la variété de lin 'CDC Triffid', y compris son utilisation comme aliment du bétail, est par conséquent autorisée. De plus, toute autre lignée et tout hybride intraspécifique de Linum usitatissimum qui seraient issus de la même transformation, ainsi que tous leurs descendants, peuvent également être disséminés, pourvu qu'aucun croisement interspécifique ne soit réalisé, que l'utilisation prévue soit la même et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et sont essentiellement équivalents aux variétés de lin déjà cultivées, quant à leur impact possible sur l'environnement et à leur sûreté comme aliments du bétail.

Table des matières

  1. Brève identification du végétal à caractères nouveaux (VCN)
  2. Données de base
  3. Description des caractères nouveaux
    1. Tolérance aux résidus de triasulfuron et de metsulfuron-méthyle présents dans le sol
    2. Résistance à la kanamycine
    3. Production de nopaline
    4. Autres séquences d'ADN nouvelles
    5. Méthode de mise au point
    6. Stabilité de l'insertion dans le génome du végétal
  4. Critères d'évaluation de la sécurité environnementale
    1. Possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse des habitats naturels
    2. Possibilités 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 nutritionnelle en vue de l'utilisation comme aliment du bétail
    1. Composition nutritionnelle du VCN
    2. Facteurs antinutritionnels
  6. Décision réglementaire

I. Brève identification des végétaux à caractères nouveaux (VCN)

Désignation des VCN : CDC Triffid (désignation expérimentale FP967)

Demandeur : Crop Development Centre, Université de la Saskatchewan

Espèce végétale : Linum usitatissimum L. (lin)

Caractères nouveaux : Tolérance aux résidus de triasulfuron et de metsulfuron- méthyle présents dans le sol; résistance à la kanamycine (antibiotique); production de nopaline.

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

Utilisation proposée des VCN : Culture du lin dans les sols renfermant des résidus de triasulfuron et de metsulfuron-méthyle, dans les zones linicoles habituelles du Canada. Le lin produit est destiné à l'extraction d'huile de lin et à la production de tourteau de lin pour l'alimentation animale.

II. Données de base

Le Crop Development Centre (CDC) de l'Université de la Saskatchewan a mis au point une lignée de lin tolérant les résidus de triasulfuron et de metsulfuron-méthyle pouvant demeurer dans le sol lorsque ces produits ont été appliqués l'année précédente à la dose recommandée sur l'étiquette. En effet, des concentrations biologiquement actives de ces herbicides à base de sulfonylurée, homologués pour l'Ouest canadien contre les mauvaises herbes à feuilles larges des cultures de blé (triasulfuron et metsulfuron-méthyle) ou d'orge (metsulfuron-méthyle seulement), peuvent persister plusieurs années après leur application. Pendant cette période, les possibilités de rotation des cultures sont limitées, car les résidus peuvent provoquer des dégâts inacceptables sur le plan économique à de nombreuses cultures, dont le lin. L'année suivant l'application, on ne peut cultiver que des céréales comme blé, l'avoine ou l'orge, ou encore laisser le champ en jachère tout l'été. Le lin ne peut être cultivé que 22 à 34 mois après l'application de triasulfuron ou de metsulfuron-méthyle. Ni l'un ni l'autre de ces herbicides, ni aucun autre herbicide à base de sulfonylurée, n'ont été homologués pour les cultures de lin. Il a été signalé que le lin peut tolérer de faibles doses de certains herbicides de postlevée à base de sulfonylurée, mais des chercheurs viennent d'observer des dégâts graves chez le lin (cultivar 'Norlin') après l'utilisation de ces herbicides de post-levée (Wall, D.A., et Kenaschuk, E.O. 1996. Flax tolerance to thifensulfuron and tribenuron. Can. J. Plant Sci. 76 : 899-905.).

Le CDC a mis au point la variété de lin 'CDC Triffid', décrite dans le présent document, afin de permettre la culture du lin l'année suivant l'application de triasulfuron ou de metsulfuron-méthyle. On pourra ainsi éviter la culture continue de blé ou d'orge dans ces sols ou le recours à une jachère estivale.

Le lin 'CDC Triffid' a été mis au point par la technique de l'ADN recombinant, grâce à une transformation au moyen de l'Agrobacterium tumefaciens. Une version modifiée de l'enzyme acétolactate-synthétase (ALS), provenant de l'Arabidopsis thaliana, a été introduite dans le génome du lin pour conférer à ce dernier une tolérance au chlorsulfuron. Deux autres gènes ont été introduits, l'un conférant une résistance à la kanamycine et l'autre codant la nopaline-synthétase; ces deux caractères ont servi à sélectionner les transformants in vitro.

Le lin 'CDC Triffid' a fait l'objet d'essais au champ en milieu fermé de 1989 à 1995, en Saskatchewan, au Manitoba et en Alberta.

Le CDC a fourni des données sur l'identité du lin 'CDC Triffid', une description de la méthode de transformation ainsi que de l'information sur la stabilité de l'insertion des gènes, sur le degré d'activité ALS du lin 'CDC Triffid' par rapport à sa contrepartie non modifiée 'Norlin', sur la structure moléculaire du gène de la résistance à la kanamycine et sur le degré d'expression des gènes de la résistance à la kanamycine et de la nopaline-synthétase. Le CDC a aussi évalué la toxicité et le pouvoir allergène potentiels des protéines nouvelles. Enfin, des caractéristiques agronomiques du VCN, telles que le rendement grainier, la précocité de maturation et la hauteur des plants, ont été comparées à celles de la contrepartie non modifiée la plus apparentée, le cultivar 'Norlin'.

Le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux, avec la participation de l'Unité d'évaluation des risques phytosanitaires, au nom de la Division de la protection des végétaux de l'ACIA, a examiné les renseignements soumis par le CDC à la lumière des critères suivants, énoncés dans la directive de réglementation Dir94-08, Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux :

La Section des aliments du bétail de la Division des produits végétaux de l'ACIA a elle aussi étudié l'information fournie par le CDC, à la lumière des critères servant à l'évaluation de l'innocuité et de l'efficacité des aliments du bétail, lesquels critères sont énoncés dans la directive de réglementation Dir95-03, Lignes directrices relatives à l'évaluation de végétaux à caractères nouveaux utilisés comme aliments du bétail :

III. Description des caractères nouveaux

1. Tolérance aux résidus de triasulfuron et de metsulfuron-méthyle présents dans le sol

2. Résistance à la kanamycine

3. Production de nopaline

4. Autres séquences d'ADN nouvelles

Des gènes conférant une résistance aux antibiotiques ampicilline, carbénicilline et spectinomycine étaient présents chez un vecteur E. coli ayant servi au clonage des séquences que l'on voulait transférer au lin. Les trois gènes étaient contrôlés par un promoteur bactérien qui n'est actif que chez les bactéries et ne l'est pas chez les végétaux. On ne s'attend donc pas à ce que ces gènes s'expriment chez 'CDC Triffid'. Des portions des fragments 10 et 23 (Zambryski, P., Joos, H., Genetello, C., Leemans, J., Van Montagu, M., et Schell, J. 1983. Ti plasmid vector for the introduction of DNA into plant cells without alteration of their normal regeneration capacity. EMBO 2 : 2143-2150.) du gène HindIII du plasmide Ti correspondant à la nopaline (pTiC58) ont également été introduites dans le génome.

5. Méthode de mise au point

6. Stabilité de l'insertion dans le génome du végétal

On a obtenu des données publiées (Mc Sheffrey, S.A., Mc Hughen, A., et Devine, M.D. 1992. Characterization of transgenic sulfonylurea-resistant flax (Linum usitatissimum). Theoretical and Applied Genetics 84 : 480-486.) montrant que les gènes nouveaux du lin 'CDC Triffid' se sont insérés dans au moins deux locus non liés, un troisième locus présentant peut-être une liaison partielle avec un des deux premiers. L'expression des gènes est demeurée stable après huit générations d'autoreproduction.

IV. Critères d'évaluation de la sécurité environnementale

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

Selon le document Dir94-10, décrivant la biologie du lin (Linum usitatissimum), les sujets non modifiés de cette espèce n'envahissent pas les habitats sauvages au Canada et ne sont pas considérés comme des mauvaises herbes.

ACIA a évalué les renseignements fournis par le CDC en ce qui concerne la biologie de reproduction et de survie du lin 'CDC Triffid' et établi que le port, la vigueur végétative et le rendement grainier de cette variété sont essentiellement équivalents à ceux de sa contrepartie non modifiée. Par ailleurs, aucun gène conférant une tolérance au froid ou améliorant la rusticité hivernale n'a été inséré.

Comme il est expliqué dans le document Dir94-10, des plants de lin peuvent apparaître dans les champs où la culture de lin de l'année précédente a été récoltée tardivement, car en pareil cas les capsules peuvent s'égrener sur le sol. Comme le lin est un piètre compétiteur, il est peu probable que la présence de sujets spontanés de cette espèce provoque des pertes de rendement importantes dans des cultures telles que les céréales et le canola. Cependant la présence de plants spontanés encore verts au moment de la récolte peut nuire aux travaux de moisson et causer des problèmes d'entreposage des céréales (Flax Council of Canada.1996. Growing Flax: Production, Management and Diagnostic Guide. 3rd edition (Flax Council of Canada, 465 - 167 Lombard Avenue, Winnipeg, Manitoba R3B 0T6).). Le lin 'CDC Triffid' risque également d'apparaître de manière spontanée dans les sols où on a l'intention de le cultiver (les sols renfermant des résidus de triasulfuron ou de metsulfuron-méthyle). Cependant, comme cette variété ne possède aucun caractère nouveau qui puisse accroître sa capacité de compétition, ces plants spontanés ne devraient pas constituer des mauvaises herbes plus nuisibles que les sujets analogues des variétés non transformées. On peut éliminer jusqu'à un certain point les plants spontanés de 'CDC Triffid' et d'autres variétés de lin au moyen d'herbicides à base de dichlorprop ou de dicamba ou au moyen d'un herbicide à base de quinclorac, récemment homologué.

À la lumière de ces considérations et du fait que les caractères nouveaux n'ont pas pour objet de rendre le lin 'CDC Triffid' nuisible ou envahissant, l'ACIA conclut que ce VCN ne risque pas plus de se comporter en mauvaise herbe ni de devenir envahissant que les variétés de lin actuellement commercialisées.

2. Possibilités 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

Selon le document Dir94-10, décrivant la biologie du lin, il n'existe au Canada aucune espèce sauvage apparentée s'hybridant naturellement avec le Linum usitatissimum. L'ACIA en conclut donc qu'un flux génétique depuis le lin 'CDC Triffid' vers des espèces sauvages apparentées ne peut se produire au Canada.

Le lin est une espèce surtout autofécondée, dont le taux d'allofécondation naturelle se situe entre 0 et 5 %. L'espèce ne possède d'ailleurs aucun mécanisme de pollinisation anémophile ou entomophile. Le flux génétique vers d'autres variétés de L. usitatissimum devrait donc être nul ou demeurer peu fréquent.

3. Possibilité que le VCN devienne nuisible

Les effets recherchés au moyen des caractères nouveaux n'ont aucun lien avec le fait que le VCN puisse devenir une mauvaise herbe, sans compter que le Linum usitatissimum n'est pas considéré comme une espèce nuisible au Canada (Dir94-10). De plus, les caractéristiques agronomiques observées chez le lin 'CDC Triffid' se situaient à l'intérieur de la gamme des valeurs affichées par les variétés de lin déjà commercialisées. Il semble donc qu'à cet égard le lin 'CDC Triffid' n'a pas été modifié par inadvertance. L'ACIA estime par conséquent que le 'CDC Triffid' ne présente aucun risque accru de devenir un végétal nuisible.

4. Impact possible sur les organismes non visés

Comme il est expliqué dans la section III.3, le lin 'CDC Triffid' produit de la nopaline, en raison de l'expression du gène nos. Or, l'enzyme nécessaire au métabolisme de la nopaline n'est produite que par les souches d'A. tumefaciens du sous-groupe à nopaline et par certaines espèces de Pseudomonas. Comme les souches oncogènes d'A. tumefaciens utilisent la nopaline comme source de carbone et d'azote, la présence de cette substance dans les sols où a été cultivé le lin 'CDC Triffid' peut en faire des milieux favorables à la multiplication de cette bactérie terricole. Bien des espèces de dicotylédones et certaines espèces de gymnospermes (conifères, etc.) sont sensibles aux infections d'A. tumefaciens. Les monocotylédones, dont font partie les céréales à petit grain, ne sont pas sensibles à cette bactérie.

En 1995, le CDC a étudié ces effets résiduels en cultivant une monocotylédone et une dicotylédone dans un sol où avaient été cultivés l'année précédente le lin 'CDC Triffid' et sa contrepartie non modifiée 'Norlin'. Aucune tumeur du collet n'a été relevée chez la dicotylédone durant l'année de culture, et aucune différence n'a été observée dans les décomptes de plantes entre les parcelles où avait été cultivé le lin 'CDC Triffid' et celles où avait été cultivé le lin 'Norlin'.

NOTE : L'effet des sols antérieurement plantés de 'CDC Triffid' sur les cultures de dicotylédones (canola, lentilles, etc.) n'a pas été complètement évalué. Comme pour les autres variétés de lin, la culture du lin 'CDC Triffid' pendant plus d'une saison de végétation ne doit pas être encouragée, et il est à conseiller d'assurer une rotation avec des cultures de monocotylédones (céréales, etc.). En ce moment, on recommande de ne pas cultiver le lin deux années de suite, afin d'éviter l'accumulation de maladies racinaires (Melampsora lini, etc.). On recommande aussi d'attendre trois années entre deux cultures de lin, afin de prévenir le flétrissement fusarien (Dir94-10). Ces recommandations doivent être suivies avec soin, et il faut encourager une surveillance des cultures subséquentes de dicotylédones quant à la présence possible de tumeurs du collet.

5. Impact possible sur la biodiversité

Le lin 'CDC Triffid' ne possède pas de caractères phénotypiques nouveaux qui pourraient en étendre l'utilisation au-delà des zones linicoles canadiennes actuelles. Comme au Canada le lin ne s'hybride avec aucune espèce sauvage apparentée, aucun caractère nouveau ne sera transféré dans les milieux sauvages.

La présence de nopaline dans les tissus végétaux pourrait contribuer à accroître la présence de l'A. tumefaciens dans les sols où a été cultivé le lin 'CDC Triffid'. Or, il s'agit d'une bactérie omniprésente dans les sols, et la tumeur du collet est une maladie commune dans de nombreux écosystèmes agricoles. Il ne semble donc pas que la présence accrue de l'A. tumefaciens dans les sols où a été cultivé le lin 'CDC Triffid' puisse avoir un effet négatif sur la biodiversité de la rhizosphère.

La culture du lin 'CDC Triffid' élargira les possibilités de rotation dans les secteurs où le triasulfuron ou le metsulfuron-méthyle ont été employés. Cette variété ne doit pas être semée deux saisons de suite dans une même parcelle de rotation.

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

1. Composition nutritionnelle du VCN

On a comparé les résultats d'analyses immédiates d'échantillons de FP967 et de 'Norlin' prélevés dans trois parcelles de Saskatchewan en 1994. Il n'y avait aucune différence significative entre les deux types de lin quant à leur teneur en protéines et en extraits éthérés. La teneur en fibres brutes était significativement supérieure chez la lignée FP967 que chez la variété 'Norlin', mais elle se situait dans les limites normales pour le lin. En ce qui concerne les acides aminés valine, leucine, isoleucine et arginine, des données ont été obtenues à partir de deux échantillons de FP967 prélevés dans chacune de huit stations et de deux échantillons de 'Norlin' prélevés dans une seule station. Les deux types de lins ne présentaient aucune différence quant à leur teneur en ces acides aminés.

2. Facteurs antinutritionnels

On a mesuré la concentration totale des composés cyanogènes linamarine, linustatine et néolinustatine dans trois échantillons de FP967 et trois échantillons de 'Norlin', prélevés dans une même station. Aucune différence n'a été observée à cet égard entre les deux types de lin.

VI. Décision réglementaire

Après examen des données et des renseignements présentés par le Crop Development Centre, le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux de l'ACIA conclut que les gènes nouveaux et les caractères correspondants ne devraient conférer au lin 'CDC Triffid' aucune caractéristique qui pourrait avoir une incidence environnementale, intentionnelle ou non, si le VCN était disséminé en milieu ouvert, dans la mesure où le végétal est géré adéquatement. Il faut notamment décourager la culture continue du lin 'CDC Triffid' dans une même parcelle.

Après examen des données soumises, la Section des aliments du bétail de la Division des produits végétaux de l'ACIA conclut que les caractères nouveaux ne soulèvent en soi aucune crainte quant à l'innocuité pour le bétail ou à la composition nutritionnelle du lin 'CDC Triffid'. Les graines de lin, l'huile de lin et le tourteau de lin figurent actuellement à l'Annexe IV du Règlement sur les aliments du bétail. Leur utilisation est donc approuvée pour l'alimentation du bétail au Canada. Or, le lin 'CDC Triffid' s'est avéré, après évaluation, essentiellement équivalent aux variétés classiques de lin. Les graines et les dérivés du lin 'CDC Triffid' sont donc considérés comme conformes à la définition actuelle d'ingrédient, et leur utilisation en cette qualité est approuvée au Canada.

La dissémination en milieu ouvert de la variété de lin 'CDC Triffid', y compris son utilisation comme aliment du bétail, est par conséquent autorisée. De plus, toute autre lignée et tout hybride intraspécifique de Linum usitatissimum qui seraient issus de la même transformation, ainsi que tous leurs descendants, peuvent également être disséminés, pourvu qu'aucun croisement interspécifique ne soit réalisé, que l'utilisation prévue soit la même et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et sont essentiellement équivalents aux variétés de lin déjà cultivées, quant à leur impact possible sur l'environnement et à leur sûreté comme aliments du bétail.

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

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

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