l arbre transg nique chronique d un chec annonc l.
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L’arbre transgénique : Chronique d’un échec annoncé?

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L’arbre transgénique : Chronique d’un échec annoncé?. Plan de la présentation. OGMs , AGMs ; définitions et mise en contexte Les AGMs à quelles fins (objectifs)? La règlementation des essais au champs L’étude des impacts potentiels sur l’environnent

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Presentation Transcript
plan de la pr sentation
Plan de la présentation
  • OGMs , AGMs ; définitions et mise en contexte
  • Les AGMs à quelles fins (objectifs)?
  • La règlementation des essais au champs
  • L’étude des impacts potentiels sur l’environnent
  • Les défis à relever pour les AGMs de deuxième génération
ogm et agm
OGM et AGM ?

Existe aussi sous le nom de plante ou arbre

transgénique

Génétiquement

Organisme/Arbre

Modifié

Croisement classique

Transformation génétique

X

=

+

=

vs

des exemples d ogm
Des exemples d’OGM
  • Vaccins (Twinrix pour l’hépatite; fièvre jaune)
  • Micro-organismes (bactéries, levures…)
  • Souris (recherche médicale)
  • Plantes
les premiers d veloppements en transg n se v g tale

Introduction of Genetic Material into Plant Cells, Caplan et al. (1983)

  • Inheritance of Functional Foreing Genes in Plants, Horsch et al. (1983)
Les premiers développements en transgénèse végétale
des ogm dans nos assiettes
Des OGM dans nos assiettes
  • Canola
  • Maïs
  • Soya
  • Pomme de terre

…et des arbres transgéniques

  • Peuplier avec résistance au glyphosate (Fillatti et al 1987)
  • Épinette blanche avec gène marqueur (Ellis et al. 1993)
d veloppement des agms mise en contexte
Développement des AGMs ; mise en contexte
  • Nécessité ou curiosité intellectuelle?
  • Croyance de quelques visionnaires ? (Institut national forestier de Petawawa)
  • Innovation technologique nécessaire ?
  • Plus rapide que l’amélioration génétique traditionnelle ?
  • Un outil de recherche fondamentale!
la tordeuse des bourgeons de l pinette
La tordeuse des bourgeons de l’épinette
  • Épidémie récente
  • Insecticide biologique connu
  • Efficacité reconnue
  • Opportunité de développement d’une nouvelle solution biotechnologique
impact sur les autres insectes
Impact sur les autres insectes?

Des solution potentielles

  • Expression très ciblée de la protéine insecticide (aiguilles blessées)
  • Protéine insecticide à spectre ciblé
  • Approche basée sur les mécanismes de résistance endogène (ex. résines et terpènes)
v g taux caract res nouveaux vcn pnt plant with novel traits
Végétaux à caractères nouveaux (VCN)PNT: plant with novel traits
  • Responsabilité du Bureau de la biosécurité végétale (BBV/PBO)
    • Le BBV travaille en étroite collaboration avec le Module d'évaluation de la dissémination dans l'environnement des produits de la biotechnologie, qui est responsable de l'étude des VCN quant à leur sûreté pour environnement.
  • Loi sur la protection des végétaux (Plant Protection Act)
  • Loi sur les semences (Seeds Act)

Canadian food inspection agency (CFIA)

Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA)

qu est ce qu un vcn
Qu'est-ce qu'un VCN?
  • Un VCN est une plante qui contient un caractère nouveau pour l'environnement canadien et susceptible de compromettre l'utilisation spécifique et sécuritaire de la plante, sur le plan de l'environnement et de la santé humaine.
  • Les caractères peuvent être introduits en ayant recours à la biotechnologie, à la mutagenèse ou à des techniques classiques de reproduction et, dans une certaine mesure, avoir des répercussions sur le flux génétique, l'exposition aux phytoravageurs, les organismes non ciblés ou la biodiversité.
les essais men s par le scf
Les essais menés par le SCF
  • Ces essais en champ sont les seuls effectués au Canada
  • Essais de démonstration et études de cas
  • Évaluer les effets physiologiques potentiels de la transgénèse
  • Ils visent à évaluer à long terme la stabilité de l’expression des transgènes dans des conditions naturelles
  • À développer les connaissances sur l’impact potentiel des AGM sur l’environnement.
essais au champ en conditions confin es d agms

Canadian food inspection agency

Agence canadienne d’inspection des aliments

Essais au champ en conditions confinées d’AGMs
  • Présenter un document scientifique décrivant la biologie de l’espèce ciblée avec la demande de permis
  • Période limitée (habituellement 5 ans)
  • Pas de floraison
  • Rangées de gardes
  • Suivi régulier et accès limité
  • Livre de bord et inspections régulières
  • Et biens d’autres petits détails….
essais au champ d agms
Populus - 1997

Gène marqueur

Physiologie

Persistance de l’ADN

Essais au champ d’AGMs
essais au champ d agms21
Populus - 1997

Gène marqueur

Physiologie

Persistance de l’ADN

Picea glauca - 2000

Protéine insecticide de Bacillus thuringiensis

Expression du transgène dans les aiguilles

Physiologie

Résistance à la tordeuse

Essais au champ d’AGMs
tude des impacts potentiels 1
Étude des impacts potentiels (1)
  • Pas d’altération du phénotype observé
  • Expression du transgène stable à long terme
  • Dégradation rapide de l’ADN (gène marqueur) dans l’environnement
  • Efficacité du transgène validée sur plusieurs années
tude des impacts potentiels 2
Étude des impacts potentiels (2)
  • Pas d’influence sur la diversité génétique microbienne du sol
  • Pas d’influence sur les micro-organismes associés (ex. mycorhizes)
induction du transg ne chez les essais au champ de peuplier gm

Blessures ou éliciteurs

Induction du transgène chez les essais au champ de peuplier GM

Gène marqueur sous le contrôle d’un promoteur inductible par blessure (PIN)

promoteur

Région codante

ARNm

enzyme

parmi les responsabilit s de l acia
Parmi les responsabilités de l'ACIA
  • Élaboration de politiques de réglementation en harmonie à l'échelle internationale découlant d'une participation à divers forums internationaux.
  • Approbation de la dissémination en milieu ouvert de VCN;
  • Approbation et inspection des essais de recherche au champ en conditions confinées de VCN;
  • Examen des demandes d'importation de VCN;
  • Élaboration de politiques de réglementation nationales en rapport avec la dissémination de VCN dans l'environnement;
slide30
Reconnaître l’importance de la biotechnologie moderne et la nécessité d’établir des règles d’utilisation claires
  • Sommet de la Terre de Rio de Janeiro - 1992: une stratégie globale pour un développement durable 
    • Convention sur la diversité biologique (CDB)
  • Protocole de Carthagène sur la prévention des risques biotechnologiques relatifs à la CDB (proposé en 2000 et effectif en 2003).
    • Conférence de Kuala Lumpur (2004)
    • Conférence de Montréal (2005)
    • Conférence de Curitiba (2006)
le protocole de carthag ne cpb
Le Protocole de Carthagène (CPB)
  • Traite des mesures à prendre principalement lors des mouvements transfrontaliers afin d’éviter les effets négatifs potentiels des OGM sur la biodiversité et la santé, en vertu du principe de précaution.
    • Exclu les produits pharmaceutiques
    • Importance d’obtenir des informations scientifiques sur les effets défavorables potentiels, sur la conservation et l'utilisation durable de la diversité biologique
la valeur de la biodiversit biens et services fournis par les cosyst mes
La valeur de la biodiversité: "biens et services" fournis par les écosystèmes
  • La fourniture de bois, de carburant et de fibre
  • La fourniture de logements et de matériaux de construction
  • La purification de l'air et de l'eau
  • La détoxication et la décomposition des déchets
  • La stabilisation et la modération du climat
  • La modération des inondations, de la sécheresse, des températures extrêmes et de la force des vents
  • La fertilité des sols, notamment, le cycle de renouvellement des nutriments
  • La pollinisation des plantes, y compris des nombreuses plantes cultivées
  • La lutte contre les parasites et les maladies
  • La conservation des ressources génétiques qui entrent, pour une part essentielle, dans la production des plantes cultivées et des animaux d'élevage, des médicaments, et d'autres produits
  • Des avantages d'ordre culturel et esthétique
  • La faculté d'adaptation au changement
le seul d ploiement commercial peupliers b t en chine
Le seul déploiement commercial: peupliers B.t. en Chine

From Dietrich Ewald of the Institute for Forest Genetics and Forest Tree Breeding in Waldsieversdorf,

essais en chine
Essais en Chine

Prof Sun Zhang-Xu

Shandong Agricultural University

Photo Steven Strauss

cibles concr tes moyen et long terme
Cibles concrètes (moyen et long terme)
  • La résistance aux insectes et maladies et l’adaptabilité
    • Les changements climatiques et l’augmentation des échanges commerciaux risquent de favoriser l’émergence de ravageurs (exotiques et locaux)
  • Augmenter la productivité de plantations (particulièrement la qualité) afin de réduire la pression de l’exploitation des forêts naturelles
    • Production d’arbres avec des traits spécifiques (qualité de la fibre)
    • Développer de nouvelles opportunités (production d’éthanol cellulosique)
    • Diminuer la quantité de lignine afin de réduire les coûts énergétiques de transformation.
  • Occasion de restaurer des essences décimées par des ravageurs exotiques (ex. pin blanc)
am liorer la qualit de la fibre
Améliorer la qualité de la fibre
  • Intérêt pour certaines voies de synthèse: ex. lignine, cellulose
  • Caractéristiques recherchées; approches multiples…

Sticklen 2008

la synth se de la lignine
La synthèse de la lignine

Phenylalanine

PAL

CAD

Cinnamate

4-Coumaroyl-aldehyde

P-hydroxy-phenyl/alcohol

CCR

C4H

4CL

4-Coumaroyl-CoA

4-Coumarate

4-Coumaroyl-shikimate/quinate

HCT

C3H

HCT

Flavonoids

Caffeoyl-CoA

Caffeoyl-shikimate/quinate

CCoAOMT

Lignin

CCR

CAD

4CL

Coniferyl-alcohol

Coniferyl-aldehyde

Ferulate

Feruloyl-CoA

CA5H/F5H

Soluble and cell wall bound phenolics

5-Hydroxyconiferyl-aldehyde

COMT

CCR

CAD

4CL

Sinapoyl-alcohol

Sinapoyl-aldehyde

Sinapoyl-CoA

Sinapate

Hamberger et al.

am liorer la qualit de la fibre38

Croisement ou AGM

Mutation / interférence de l’ARN

Améliorer la qualité de la fibre

Chapple et al. 2007

essai au champ de peuplier transg nique en france
Essai au champ de peuplier transgénique en France
  • Peuplier modifié génétiquement afin de diminuer le contenu en lignine
  • Réduction de l’expression du gène codant pour la CCR

Leplé et al 2008

croisements classiques et agms

Arbres à caractères nouveaux ?

Croisements classiques et AGMs
  • Génomique et cartes génétiques
  • Banques de données sur la fonction des gènes
  • Biochimie et biologie moléculaire

Phénotype d’intérêt

Plantes modèles

Gène d’intérêt

Croisement

Validation par transgénèse

Sélection assistée par marqueur

Arbres améliorés

qu est ce qu un vcn42
Qu'est ce qu'un VCN?
  • Un VCN est une plante qui contient un caractère nouveau pour l'environnement canadien et susceptible de compromettre l'utilisation spécifique et sécuritaire de la plante, sur le plan de l'environnement et de la santé humaine.
  • Les caractères peuvent être introduits en ayant recours à la biotechnologie, à la mutagenèse ou à des techniques classiques de reproduction et, dans une certaine mesure, avoir des répercussions sur l'enherbement, le flux génétique, l'exposition aux phytoravageurs, les organismes non ciblés ou la biodiversité.
un futur pour les agms
Un futur pour les AGMs?
  • Améliorer l’acceptabilité sociale
  • Environnement économique propice
    • Contexte coûts vs bénéfices
  • Contexte environnemental propice
    • Ex. lutte aux ravageurs exotiques
  • Aménagement de plantations intensives
  • Outil essentiel de recherche en biologie moléculaire et en génomique

THE ENTSLord of the Rings: The Two Towers (2004)