Dossier_B-FR-04-02-05
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Demande d'autorisation pluriannuelle pour dissémination volontaire de plantes génétiquement modifiées : TESTAGE D’HYBRIDES DE MAÏS GENETIQUEMENT MODIFIES RESISTANTS AUX INSECTES COLEOPTERES ET TOLERANTS AUX HERBICIDES PIONEER GENETIQUE SARL PREAMBULE Le présent dossier de demande d’autorisation pluriannuelle pour la dissémination aux champs de plantes de maïs génétiquement modifié est soumis dans le cadre de la Directive 2001/18/CE. Les informations contenues dans ce dossier sont liées à l’état d’avancement de la recherche. La dissémination envisagée concerne des essais de recherche à des fins réglementaires qui doivent être effectués en Europe selon les principes directeurs de la Directive 2001/18/CE. L’objectif de ces essais est de collecter des données sur la composition analytique et l’expression des protéines produites par les plantes génétiquement modifiées en comparaison avec les plantes équivalentes non modifiées. Cette demande est composée d’un dossier technique et d’une évaluation des risques pour l’environnement. 2 SOMMAIRE CONTEXTE AGRONOMIQUE INTRODUCTION.....................................................................................5 A. DESCRIPTION ET CYCLE BIOLOGIQUE DE LA CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS .........................................5 B. DOMMAGES DANS LES CULTURES DE MAÏS CAUSES PAR LA CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS..........................7 C. SITUATION DE LA CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS EN FRANCE..................................................................................9 D. METHODES DE LUTTE CONTRE LA CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS ..............................................................................10 E. LA TOLERANCE AUX HERBICIDES ....................................12 CONCLUSION .......................................................................................14 DOSSIER TECHNIQUE A. INFORMATIONS GENERALES ..............................................16 B. INFORMATIONS CONCERNANT L’ORGANISME RECEPTEUR ..........................................................................................16 C. INFORMATIONS CONCERNANT LA MODIFICATION GENETIQUE ..........................................................................................20 D. INFORMATION CONCERNANT LA PLANTE SUPERIEURE GENETIQUEMENT MODIFIEE..............................21 E. CARACTERISATION DU SITE DE DISSEMINATION .......26 F. INFORMATION CONCERNANT LA DISSEMINATION ....27 G. INFORMATION SUR LES PLANS DE SURVEILLANCE, DE CONTROLE ET DE TRAITEMENT DU SITE ET DES DECHETS APRES DISSEMINATION ...................................................................28 EVALUATION DES RISQUES POUR L’ENVIRONNEMENT CONCLUSIONS CONCERNANT LES INCIDENCES POTENTIELLES SUR L’ENVIRONNEMENT DE LA DISSEMINATION DES PLANTES SUPERIEURES GENETIQUEMENT MODIFIEES (PSGM) .......................................32 3 CONTEXTE AGRONOMIQUE PIONEER GENETIQUE SARL 4 INTRODUCTION Cette demande d’essais aux champs porte sur du maïs modifié génétiquement pour résister à certains insectes Coléoptères ravageurs, comme la chrysomèle des racines du maïs et pour tolérer l’application d’herbicides à base de glufosinate-ammonium ou de glyphosate. Ce maïs génétiquement modifié est une combinaison d’OGM, obtenue par le croisement traditionnel de deux lignées parentales de maïs génétiquement modifiées, l’une étant résistante à certains insectes Coléoptères, comme la chrysomèle des racines du maïs, et tolérante au glufosinate d’ammonium, l’autre lignée étant tolérante glyphosate. La chrysomèle des racines du maïs est le principal ravageur du maïs en Amérique du Nord (Etats-Unis, Canada) et cause chaque année des pertes estimées à plusieurs millions de dollars. En Europe, des dégâts sur les récoltes ont aussi été constatés depuis 1992. Cet insecte ne cesse de se développer dans les zones où le maïs est cultivé, et il est apparu pour la première fois en France en août 2002. Un nouveau foyer indépendant a été détecté en juillet 2003 en France. Il faut donc mettre en place un système de lutte de façon à protéger les cultures de maïs. A. DESCRIPTION ET CYCLE BIOLOGIQUE CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS DE LA La chrysomèle des racines du maïs, insecte de l’ordre des Coléoptères, est le principal ravageur du maïs en Amérique du Nord (Etats-Unis, Canada). Les deux principales espèces de chrysomèles des racines engendrant des dommages économiques importants sont Diabrotica virgifera virgifera LeConte (chrysomèle des racines du maïs, de l’ouest, figure 1), la plus agressive, et Diabrotica barberi Smith & Lawrence (chrysomèle des racines du maïs, du nord, figure 2). La chrysomèle des racines du maïs de l'ouest est jaune avec des bandes noires longitudinales sur les ailes, alors que celle du nord est de couleur vert pâle. Figure 1 : adulte de Diabrotica virgifera virgifera (source European and Mediterranean Plant Protection Organization) Figure 2 : adultes de Diabrotica barberi 5 Les adultes pondent de petits oeufs blancs et ovales de moins de 0,1 mm de longueur. Les oeufs hivernent dans le sol et commencent à se développer au printemps quand la température du sol atteint 10 ou 11°C. Après leur émergence, les larves commencent à envahir les racines du maïs à partir de la mi-juin. Les jeunes larves sont des vers minces et cylindriques au corps blanc muni de six petites pattes situées juste derrière la tête de couleur brune (figure 3). Les chrysomèles des racines du maïs passent par trois stades larvaires (mues) avant de devenir adultes. Lorsque leur développement est complet, les larves mesurent environ 1,5 cm. Figure 3 : Larves de chrysomèles des racines du maïs au développement complet mesurant 1,5 cm de long; le corps est blanc, la tête et l'extrémité sont brunes. (source Ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires Rurales, Ontario) Les larves de la chrysomèle des racines migrent dans le sol vers les racines des jeunes plants de maïs. Elles se nourrissent de ces racines (figure 4) pendant une période de 3 à 4 semaines jusqu'à ce que leur développement soit complet à la mi-juillet environ. Figure 4 : Larve de chrysomèle se nourrissant sur une racine de maïs (IPM/Entomology, Department of Crop Sciences, University of Illinois). 6 Puis, elles s'éloignent des racines et se construisent une petite cellule de terre dans le sol dans laquelle elles se transforment en pupes molles de couleur blanche. Les pupes prennent 1 ou 2 jours pour se transformer en adultes. Les adultes émergent des cases pupales et sortent du sol vers le début d'août. Les adultes sont des coléoptères à carapace dure d'environ 6 mm de long (figures 1 et 2 cidessus). Les adultes se nourrissent des soies (styles des fleurs femelles) et des panicules (organes floraux mâles) du maïs. Les adultes de l'espèce de l'ouest se nourrissent aussi des feuilles des plantes. Environ deux semaines après l'accouplement, les femelles commencent à pondre leurs oeufs dans le sol, habituellement dans des crevasses près du pied des plantes à des profondeurs pouvant aller jusqu'à 20 cm. L'humidité du sol influe sur le nombre et l’emplacement des œufs pondus. Les chrysomèles pondent plus d’œufs dans un sol humide que dans un sol sec. Dans un sol à forte teneur en humidité, les femelles peuvent pondre leurs oeufs plus près de la surface. La plupart des oeufs pondus sont dans un état de dormance, ou diapause, et doivent subir le gel de l'hiver avant de commencer leur développement au printemps suivant. Il n'y a qu'une génération de chrysomèles des racines du maïs par année. Les adultes sortent d'un champ à mesure que le maïs parvient à maturité, car ils sont attirés par les plants plus jeunes des variétés de maïs plus tardives. Les adultes vivent assez longtemps; plusieurs peuvent survivre jusqu'aux premières grandes gelées. B. DOMMAGES DANS LES CULTURES DE MAÏS CAUSES PAR LA CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS 1- Dommages causés par les larves de chrysomèle des racines du maïs Le gaz carbonique que libèrent les racines du maïs attire les larves. Les petits vers commencent par se nourrir des poils absorbants des racines, puis, à mesure qu'ils grossissent, creusent des tunnels et des trous dans les plus grosses racines. Lors de graves infestations, la racine principale et les racines d'ancrage peuvent être complètement détruites (figure 5). Figure 5 : Racines gravement endommagées comparé à des racines saines (a- source EPPO, Prof. Edwards, Purdue University, USA) (b- source Ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires Rurales, Ontario) 7 Les plants dont le système radiculaire est endommagé sont peu vigoureux car ils ne peuvent absorber suffisamment d'eau et d'éléments nutritifs. De plus, des plants affaiblis peuvent pencher (ou verser), surtout pendant une pluie ou une tempête. Dans un effort pour se redresser, les plants se recourbent et prennent la forme caractéristique du "col de cygne" (figure 6). Si la verse a été importante, les pertes à la récolte peuvent aussi contribuer à la diminution des rendements. Figure 6 : Verse et plants en col de cygne dus à l'alimentation des larves sur les racines (b- source Ministère Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires Rurales, Ontario) 2-Dommages causés par les adultes de chrysomèle des racines du maïs Les adultes des deux espèces de chrysomèles se nourrissent des soies du maïs, du mois d'août aux premières gelées. Généralement, la plupart des variétés de maïs sont pollinisées avant l'émergence en masse des adultes et par conséquent, les dommages aux épis sont rares. Cependant, s'il s'agit d'un semis tardif ou d'un hybride qui produit des soies tardivement et qu'un grand nombre d'insectes est présent, des pertes de rendement peuvent s'ensuivre à cause d'une pollinisation réduite (figure 7). Quand la pollinisation est terminée, l'alimentation des adultes n'occasionne plus de diminution de rendements. Figure 7 : Epi sans grains dû à une mauvaise pollinisation. (source Ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires Rurales, Ontario) 8 C. SITUATION DE LA CHRYSOMÈLE DES RACINES DU MAÏS EN FRANCE En Europe, la chrysomèle des racines du maïs a été découverte pour la première fois en juillet 1992 en Serbie, dans un champ aux environs de Belgrade. Depuis, elle se répand surtout en direction du nord-ouest, assez rapidement. Des études préliminaires, réalisées par des chercheurs de l’Organisation pour l'alimentation et l'agriculture des Nations Unies (FAO), sur le potentiel d’infestation de Diabrotica virgifera sur l’ensemble de l’Europe ont montré qu’il était probable qu’elle survive et se développe partout où le maïs est cultivé en Europe. Les premières détections de Diabrotica virgifera rapportées au secrétariat de l’organisation européenne de protection des plantes l’ont été pour la Hongrie et la Croatie en 1995, pour la Roumanie en 1996, pour la Bosnie et Herzégovine en 1997 (mais introduction probablement plus tôt), pour la Bulgarie, le Monténégro, l’Italie en 1998, pour la Slovaquie et la Suisse en 2000. En 2001, des spécimens de Diabrotica virgifera ont été recueillis en Ukraine, près des frontières avec la Hongrie et la Roumanie. Ainsi, on ne trouve plus l’insecte seulement dans le bassin du Danube : des spécimens de Diabrotica virgifera ont été recueillis en Italie près de Venise en 1998 et près de Milan en 2000, ainsi qu’en Suisse, près de Lugano en 2000. En 2001, l’infestation par Diabrotica virgifera s’est étalée en Italie autour de ces deux foyers d’introduction. L’Autriche et la République tchèque ont également été atteintes en 2002 et un troisième foyer a été découvert en Italie. En août 2002, la chrysomèle des racines du maïs a été découverte pour la première fois en France, près des aéroports de Roissy, du Bourget et d’Orly, grâce à un réseau de pièges mis en place par les Directions régionales de l’Agriculture et de la forêt, les Services régionaux de la protection des végétaux (DRAF/SRPV) et par l’Association générale des producteurs de maïs (AGPM). En juillet 2003, un nouveau foyer d’infestation a été identifié en Alsace, près de l’aéroport de Bâle-Mulhouse. Des adultes de chrysomèles des racines ont aussi été piégés dans les foyers détectés en 2002. Des spécimens de Diabrotica virgifera ont également été recueillis pour la première fois en 2003 au Royaume-Uni, aux Pays Bas et en Slovénie. La progression à partir d’un foyer atteint 20 à 60 km par an. La carte dans la figure 8 montre l’étendue de la présence de Diabrotica virgifera virgifera en Europe de 1992 à 2002. Figure 8 : Etendue de la présence de Diabrotica virgifera virgifera en Europe de 1992 à 2002 (J. KISS et C.R. EDWARDS, source EPPO). 9 D. METHODES DE LUTTE CONTRE LA CHRYSOMELE DES RACINES DU MAÏS Les méthodes de lutte contre les chrysomèles des racines du maïs concernent surtout l’étape larvaire de ce Coléoptère. Actuellement, les deux principales stratégies de prévention contre les larves dans les zones infestées sont la rotation des cultures et l’application d'insecticide. 1- La méthode culturale : rotation des cultures Les chrysomèles des racines du maïs déposent leurs œufs dans le sol. Après l'éclosion des oeufs, les larves ne peuvent survivre que sur les racines du maïs. Par conséquent, la rotation du maïs avec une autre culture réduira les risques de ravages de la chrysomèle. En effet, si on cultive chaque année du maïs au même endroit, le risque de destruction par les chrysomèles est très grand. D’où l’idée d’une méthode culturale qui permet d’alterner une culture de maïs (1ère année) et une espèce différente l’année suivante (2ème année) pour limiter les attaques sur le maïs cultivé la 3ème année. Cependant, cette pratique a montré ses limites aux Etats-Unis puisque la chrysomèle a développé un système de diapause prolongée, c’est à dire que les œufs n’éclosent que la 3ème année quand le maïs est resemé. Les larves se nourrissent alors des racines du maïs en provoquant des dégâts identiques à ceux qui se seraient produits avec un semis de maïs en continu. 2- La lutte chimique : application d'insecticide L’utilisation d’insecticides sous forme de poudre ou de liquide, ajoutés au sol lors des semis ou juste après, permet actuellement de limiter les dégâts causés par les larves de chrysomèles des racines du maïs. Un certain nombre de facteurs influent sur la performance d’un insecticide : ses propriétés physiques et chimiques, son mode d’application, la date du semis, le sol, les conditions climatiques. Rappelons que l’agriculteur utilisant des produits phytosanitaires doit, pour se protéger, respecter des règles d’hygiène et de sécurité pour la préparation et l’application de ces insecticides, leur stockage ou l’élimination des résidus. Parfois, des insecticides sont vaporisés sur les feuilles et les fleurs pour lutter contre les insectes adultes. Cependant, tout comme la rotation des cultures, la méthode de lutte chimique ne fait que limiter les dégâts sur les racines du maïs sans pour autant débarrasser les plantes totalement de l’impact du ravageur. De plus, une proportion considérable de coléoptères survit du fait qu’il est impossible de traiter complètement un champ. Ces traitements ont de plus un coût élevé. Chaque année aux Etats-Unis en vue de lutter contre la chrysomèle des racines du maïs, une surface de 6 millions d’hectares est traitée avec des insecticides ce qui représente un coût de 195 millions d’euros. 10 3- Les méthodes mises en œuvre en France L’arrêté du ministère de l’agriculture, de l’alimentation, de la pêche et des affaires rurales paru au journal officiel du 23 août 2002, modifié par l’arrêté du 21 août 2003, rend "la lutte contre Diabrotica virgifera virgifera Le Conte obligatoire sur tout le territoire national" (Article 1). Ceci a été renforcé par la décision de la Communauté Européenne du 24 octobre 2003. Article 3 : "A partir du point de capture" d’insectes, "il est délimité trois zones qui constituent le périmètre de lutte: - une zone focus formant un cercle d’un rayon de 5 kilomètres, - une zone de sécurité formant un cercle d’un rayon de 10 kilomètres - une zone tampon formant un cercle d’un rayon de 40 kilomètres" Des mesures de confinement et de limitation de la propagation des chrysomèles des racines du maïs doivent être appliquées, immédiatement et à moyen terme. Ces mesures sont les suivantes : - surveillance des populations de Diabrotica virgifera dans la zone focus, en utilisant des pièges à phéromones sexuelles dans les champs de maïs. Les insectes mâles sont attirés par des phéromones synthétiques reproduisant les phéromones sexuelles émises normalement par les femelles et pris au piège. - "interdiction de transport en dehors de la zone focus de plantes de maïs ou parties de plantes à l’état frais (y compris broyées) entre le 1er juin et le 30 septembre de l’année de découverte" (art. 6) (et le 14 septembre en 2003) - "interdiction de déplacement de terre en dehors de la zone focus" (art. 6) - "obligation de nettoyage à l’intérieur de la zone focus du matériel agricole quittant cette zone" (art. 6) - "interdiction de récolte du maïs grain ou du maïs ensilage avant le 1er octobre de l’année de découverte du foyer" dans la zone focus (art. 6) (avant le 15 septembre en 2003) - "obligation de rotation culturale de façon que le maïs ne soit pas cultivé plus d’un an pendant trois années consécutives sur une parcelle donnée" au sein de la zone focus (art. 6), ou "pendant deux années consécutives" au sein de la zone de sécurité (art. 7). - "obligation de contrôle maximal des graminées adventices dans les cultures d’été les trois années suivant la découverte de la contamination" (art.6) - "obligation d’effectuer une lutte à l’aide d’insecticides contre les adultes l’année de la découverte de la contamination, et contre les larves et les adultes l’année suivante" dans la zone focus (art. 6) et la zone de sécurité (art. 7). - recommandation "d’effectuer une rotation culturale excluant le maïs pendant une année sur deux dans la région tampon" (art. 8). "Le périmètre de lutte est déclaré indemne de Diabrotica virgifera virgifera si, pendant deux années consécutives, la surveillance réalisée n’a pas permis la détection de cet insecte." (art. 11) Ces moyens de lutte, très contraignants pour les agriculteurs, sont des mesures de limitation de la progression et ils ne garantissent pas contre l’apparition de nouveaux foyers. En tout état de cause, il ne peut pas s’agir d’éradication (l’exemple de la Venétie, qui a appliqué ce type de lutte, prouve que l’éradication est impossible). A 11 partir du moment où l’on ne peut pas se débarrasser de la présence de cet insecte, le moyen de lutte le plus approprié est donc de semer un nouveau type de maïs capable de s’auto-protéger contre ces insectes ravageurs. Ces hybrides de maïs, issus des biotechnologies, résistants à ces insectes Coléoptères sont efficaces pour garantir les récoltes de maïs et contribuer au maintien des rendements qui, sans cela, seraient diminués par les dégâts causés par la chrysomèle des racines du maïs. Grâce à l’utilisation de ces plantes génétiquement protégées, des quantités importantes d’insecticides pourront être économisées, ce qui présente outre un avantage financier pour l’agriculteur, un avantage au niveau écologique. Cela est aussi un avantage pour les organismes du sol qui vivent à proximité des racines du maïs car ce moyen de protection agit de façon spécifique sur les espèces cibles qui se nourrissent du maïs, contrairement aux insecticides chimiques qui ont un large spectre d’action. Les plantes génétiquement modifiées faisant l’objet de cette demande sont des hybrides de maïs obtenus par le croisement traditionnel de lignées parentales génétiquement modifiées : l’un étant résistante à la chrysomèle des racines du maïs et tolérante au glufosinate, l’autre étant tolérante au glyphosate. Ces hybrides consistant en une combinaison d’OGM vont donc pouvoir permettre aussi l’utilisation d’herbicide à base de glufosinate ou de glyphosate pour le désherbage du champ de maïs. E. LA TOLERANCE AUX HERBICIDES Le contrôle des mauvaises herbes est un des points clés dans la production du maïs car l’absence ou le mauvais contrôle des mauvaises herbes réduit de façon très importante la qualité et le rendement de la culture. Les mauvaises herbes peuvent en effet exercer vis à vis du maïs une concurrence directe pour l’eau, les éléments nutritifs et la lumière. Le glufosinate et le glyphosate sont des herbicides à large spectre, non sélectifs, systémiques. Ils tuent pratiquement tous les types de plantes, y compris les graminées, les plantes pérennes, les plantes ligneuses. Quand du glufosinate ou du glyphosate est pulvérisé sur une plante, il est absorbé par les feuilles et les tissus souples de la tige. Les plantes meurent en quelques jours à quelques semaines. a) Mode d’action du glufosinate d’ammonium La phosphinothricine est l’ingrédient actif de l’herbicide glufosinate-ammonium. Elle agit en se fixant à la glutamine synthétase dans les plantes, enzyme impliquée dans la détoxification de l’excès d’ammoniaque. Ainsi, en présence de phosphinothricine, la détoxification de l’excès d’ammoniaque dans la plante ne s’effectue plus, ce qui aboutit à la mort de la plante. 12 b) Stratégie de tolérance au glufosinate développée chez le maïs génétiquement modifié Le maïs a été génétiquement modifié afin de le rendre tolérant au glufosinate par l’introduction d’un gène, présent dans une bactérie commune du sol, qui permet la production d’une protéine rendant la phosphinothricine (l’ingrédient actif du glufosinate) inactive, et donc non toxique dans la plante génétiquement modifiée. La détoxification de l’ammoniaque n’est pas bloquée par la phosphinothricine, de ce fait les plantes de maïs génétiquement modifié sont tolérantes à l’herbicide glufosinateammonium et continuent à se développer normalement. Cette tolérance au glufosinate a été co-introduite avec la résistance aux insectes dans les lignées de maïs qui ont servi à fabriquer les hybrides de maïs objets de ces essais. c) Mode d’action du glyphosate Le glyphosate agit en inhibant l’activité d’une enzyme qui joue un rôle clé dans la voie de biosynthèse des acides aminés aromatiques : la 5-enolpyruvylshikimate-3phosphate synthase (EPSPS). Lorsque cette enzyme est inhibée, en présence de glyphosate, la voie de biosynthèse des acides aminés aromatiques s’interrompt, ne conduisant donc pas à la synthèse de phenylalanine, tyrosine ou tryptophane, acides aminés indispensables pour la synthèse des protéines : la plante meurt. L’enzyme EPSPS est présente seulement dans les plantes et les microorganismes, elle n’est pas présente chez l’homme ni les animaux, ce qui explique l’activité sélective du glyphosate dans les plantes et sa faible toxicité pour les mammifères. d) Stratégie de tolérance au glyphosate développée chez le maïs génétiquement modifié Le maïs a aussi été génétiquement modifié afin de le rendre tolérant au glyphosate. Pour cela, un gène issu d’une bactérie codant une protéine EPSPS naturellement tolérante au glyphosate a été introduit dans les plantes génétiquement modifiées. Chez les plantes génétiquement modifiées exprimant cette nouvelle protéine EPSPS, la voie de biosynthèse des acides aminés aromatiques n’est donc plus affectée par la présence de glyphosate, les plantes sont tolérantes à l’herbicide et continuent à se développer normalement malgré le traitement herbicide. Ainsi, un parent des hybrides de maïs qui sont testés dans ces essais a été génétiquement modifié pour apporter la tolérance au glyphosate. 13 CONCLUSION Les hybrides de maïs génétiquement modifiés objets de cette demande d’expérimentation sont un nouvel atout supplémentaire que l’on envisage de mettre à disposition de l’agriculteur pour lutter efficacement contre les dégâts provoqués par la chrysomèle des racines du maïs. L’utilisation de ces plantes génétiquement modifiées permettra de limiter les quantités d’insecticides utilisés, ce qui présente outre un avantage financier pour l’agriculteur, un avantage au niveau écologique. Leur spécificité d’action vis à vis des insectes cibles qui se nourrissent du maïs constitue également un avantage contrairement aux insecticides chimiques qui ont un large spectre d’action. De plus, la tolérance au glufosinate et au glyphosate donne un avantage à ces plantes de maïs génétiquement modifiées par rapport aux variétés classiques. En effet, les agriculteurs peuvent désormais utiliser un seul herbicide à large spectre, le glufosinate ou bien le glyphosate, pour désherber leurs champs de maïs, et peuvent réaliser l’application selon les besoins. La faisabilité des opérations de désherbage pour l’agriculteur sera améliorée. L’élimination des mauvaises herbes qui habituellement sont en compétition avec la culture sera donc plus efficace et simplifiée pour ces hybrides génétiquement modifiés, ce qui contribuera à l’amélioration de la qualité et du rendement. Avant de mettre ces plantes à disposition des agriculteurs, il convient de rassembler des données de comparaison avec les plantes non modifiées. La dissémination envisagée de plantes de maïs génétiquement modifiées a pour but de réaliser, en milieu ouvert, dans les conditions françaises, des analyses comparées de la composition d’hybrides de maïs génétiquement modifiés et de leurs équivalents non modifiés. Ce type d’étude du comportement ne peut être réalisé qu’au champ dans lequel l’interaction entre le génotype et le milieu s’exprime pleinement. Pour cette évaluation, des prélèvements de différents échantillons de tissus végétaux seront réalisés sur les plantes à plusieurs stades de croissance. 14 DOSSIER TECHNIQUE PIONEER GENETIQUE SARL 15 A. INFORMATIONS GENERALES 1- Nom et adresse du notifiant (société ou institut) SOCIETE PIONEER GENETIQUE SARL Affaires Techniques et Réglementaires Chemin de l’Enseigure 31840 AUSSONNE 2- Qualification et expériences des scientifiques responsables Chacun des sites sera supervisé par un ingénieur agronome. 3- Titre du Projet Programme d’essais aux champs d’hybrides de maïs génétiquement modifiés résistants à certains insectes Coléoptères et tolérants aux herbicides à base de glufosinate et glyphosate. B. INFORMATIONS CONCERNANT L’ORGANISME RECEPTEUR 1- Nom complet a) Nom de famille : Gramineae b) Genre : Zea c) Espèce : mays (2n = 20) d) Sous-espèce : aucune e) Cultivar/lignée : hybrides expérimentaux f) Nom usuel : maïs 2- Reproduction/compatibilité sexuelle a) Information concernant la reproduction i. mode(s) de reproduction Le maïs est une plante monoïque anémophile possédant deux inflorescences distinctes : • Les fleurs mâles, groupées en panicule au sommet de la tige, ne portent que des étamines entourées de glumelles. Elles apparaissent les premières (protandrie). 16 • Les fleurs femelles, groupées en un ou plusieurs épis à l'aisselle des feuilles, n'apparaissent que par leurs longs styles appelés "soies" sortant de bractées foliacées (les spathes) qui entourent chaque épi. Chaque fleur contient un ovaire unique. ii. le cas échéant, facteurs spécifiques affectant la reproduction La pollinisation du maïs en conditions naturelles se réalise principalement par fécondation croisée (taux supérieur à 95%). Un faible taux d’autofécondation est néanmoins possible (inférieur à 5%). Le maïs est une espèce typiquement allogame. L’émergence de la panicule, l’émergence des soies et la pollinisation sont les stades les plus critiques du développement du maïs et le stress hydrique ou les dysfonctionnements au niveau de la fertilité ont un fort impact sur le rendement de grain. Généralement, la viabilité du pollen de maïs est courte. Dans des conditions de températures élevées et de dessiccation, la viabilité du pollen de maïs est mesurée en minutes ; ces conditions peuvent même abîmer la panicule avant que du pollen viable soit émis. Des conditions plus modérées peuvent rallonger la durée de vie du pollen dans le champ de plusieurs heures. iii. Temps de génération Le maïs est une plante annuelle avec un cycle de culture pouvant varier de 10 semaines (au plus court) à 48 semaines (au plus long) du semis au stade de maturité. Cette divergence de temps de maturation permet de cultiver le maïs dans diverses conditions climatiques. Dans les conditions françaises les semis ont lieu à partir d’avril jusqu’au 15 mai et la récolte peut intervenir de début septembre (maïs utilisé en fourrage) jusqu’à midécembre (pour le maïs grain le plus tardif). b) Compatibilité sexuelle avec d’autres espèces sauvages ou cultivées Il n'y a pas d'hybridation interspécifique possible en France du fait de l'absence d'espèces voisines ou apparentées se développant spontanément sur le territoire français. 3- Capacité de survie a) Capacité à former des structures de survie ou de dormance Le maïs est une plante annuelle sans dormance et les graines sont les seules structures de survie. La survie des graines de maïs dépend de la température, de l’humidité des graines, du génotype, de la protection de l’enveloppe et du stade de développement. En règle générale, seuls les épis non battus peuvent permettre aux grains de conserver éventuellement une capacité de germination l’année suivante. b) Facteurs spécifiques affectant la capacité de survie Il n’y a en général pas de repousses à la suite d’une culture de maïs. Lorsque des repousses apparaissent dans les jours qui suivent la récolte les plantules sont ensuite 17 détruites par le froid de l’hiver. De ce fait les repousses n’atteignent pas le stade reproductif. Le gel a un effet négatif sur la germination des graines de maïs et a été identifié comme un risque majeur dans la production de graines de maïs. Les températures supérieures à 45°C ont également été constatées comme ayant un effet destructeur sur la viabilité des graines de maïs. Les pratiques agricoles courantes conduisent également à la destruction des graines ou des éventuelles repousses. 4- Dissémination La dissémination peut s'effectuer par l'intermédiaire du pollen et des graines. a) Forme et étendue de la dissémination de la plante réceptrice Le maïs en Europe n’est qu’une espèce de grande culture, sa dissémination n’intervient que dans les espaces agricoles par semis. La France possède la plus grande surface cultivée de maïs de l’Union Européenne. b) Facteurs spécifiques affectant la dissémination Le pollen provenant de l'inflorescence mâle est dispersé par gravité et par le vent. Le début de la libération du pollen a lieu généralement deux ou trois jours avant l'apparition des soies des épis. La durée de floraison des fleurs mâles est de 6 à 10 jours. La dispersion des graines est généralement limitée aux champs cultivés. Les propriétés inhérentes au maïs, l’existence de spathes enserrant l’épi et la fixation des graines sur la rafle (axe central de l’épi), réduisent de fait la possibilité de dispersion naturelle des graines. La viabilité des semences est fortement limitée car elles sont très sensibles aux maladies et au froid hivernal. C'est pourquoi il n'y a en général pas de repousses de maïs. 5- Distribution géographique de la plante Le maïs est dépendant de l'homme pour sa dispersion géographique. Le maïs est utilisé, soit comme ensilage, soit pour sa production de grains. Il s'agit de la troisième culture céréalière du monde en terme d'importance. La production française de maïs est localisée principalement dans les régions suivantes : Aquitaine et Midi-Pyrénées, Façade atlantique et notamment en Bretagne et Poitou-Charentes, L'Est avec notamment les régions Rhône-Alpes et Alsace, La zone Nord-Loire (Centre, Ile-de-France, Picardie, ChampagneArdenne…). 18 6- Description de l’habitat naturel de la plante, pour les plantes ne poussant pas dans l’Union Européenne, y compris les informations sur les prédateurs naturels, les parasites, les concurrents et les symbiotes Le maïs est une plante originaire d’Amérique centrale qui ne se développe pas en dessous de 9-10°C et qui a une température optimale de croissance de 30-33°C. En climat continental (Canada, Russie), le maïs est cultivé jusqu’au 60ème parallèle. Le maïs peut pousser dans tous les pays de l’Union Européenne mais les plus grandes zones de culture se trouvent par ordre d’importance : en France, en Allemagne, en Italie, en Espagne, au Benelux, en Grèce, au Portugal, en Angleterre, en Irlande, au Danemark et en Suède. 7-Interactions potentielles significatives de la plante avec les organismes autres que des plantes dans son écosystème naturel, y compris les informations sur la toxicité pour les hommes, les animaux et les autres organismes On sait que le maïs a une interaction avec d’autres organismes dans l’environnement tels que les insectes, les oiseaux et les mammifères. Le maïs est sensible aux maladies dues aux champignons (anthracnose, helminthosporiose, fusariose, charbon, mildiou) et aux insectes ravageurs (atomaire, blaniule, chrysomèles des racines, scutigérelle, taupin, tipule, vers gris, cicadelle, noctuelle, sésamie, pyrale, puceron), et également à la compétition des mauvaises herbes environnantes. Le maïs est une espèce de grande culture et, historiquement, son utilisation ne présente pas de danger. 19 C. INFORMATIONS GENETIQUE CONCERNANT LA MODIFICATION 1- Description de la méthode utilisée pour la modification génétique Les hybrides de maïs génétiquement modifiés qui seront testés dans ces essais résultent du croisement traditionnel de deux types de lignées de maïs génétiquement modifiées, l’une apportant la résistance à certains insectes Coléoptères et la tolérance à l’herbicide glufosinate, l’autre apportant la tolérance au glyphosate. Aucune modification génétique n’est donc appliquée sur les semences de maïs hybride issues de ce croisement classique. 2- Nature et source du vecteur utilisé Aucun vecteur n’a été utilisé, les hybrides objets de ces essais ayant été obtenus par croisement traditionnel de deux lignées génétiquement modifiées comme mentionné ci-dessus. 3- Taille, origine (nom des organismes donneurs) et fonction voulue de chaque fragment constituant de la région envisagée pour le transfert. Les hybrides de maïs obtenus par croisement traditionnel de deux types de lignées parentales génétiquement modifiées contiennent les éléments génétiques transférés à chacune des lignées parentales. Les informations plus détaillées concernant la taille, l’origine et la fonction voulue de chaque fragment constituant de la région envisagée pour le transfert dans chaque lignée parentale ont été fournies aux experts de la Commission du Génie Biomoléculaire chargée de l’évaluation de cette demande mais ne sont pas disponibles ici compte tenu des obligations liées à la protection de la propriété industrielle. 20 D. INFORMATION CONCERNANT LA PLANTE SUPERIEURE GENETIQUEMENT MODIFIEE 1- Description des traits et caractéristiques qui ont été introduits Un croisement traditionnel a été réalisé entre deux lignées parentales génétiquement modifiées afin d’obtenir des hybrides de maïs capables de résister aux attaques de certains insectes Coléoptères ravageurs et de permettre aux agriculteurs l’utilisation d’herbicides à base de glufosinate ou de glyphosate pour le désherbage du champ de maïs. 2- Les informations plus détaillées concernant les séquences réellement transférées, la taille et la structure des inserts, les méthodes utilisées pour leur caractérisation, leur localisation dans la cellule, le nombre de copies des inserts ont été fournis aux experts de la Commission du Génie Biomoléculaire chargée de l’évaluation de cette demande mais ne sont pas disponibles ici compte tenu des obligations liées à la protection de la propriété industrielle. 3- De même, les informations concernant l’expression évolutive des inserts durant le cycle de vie de la plante et les méthodes utilisées pour leur caractérisation ainsi que les parties de la plante où les inserts sont exprimés ont été fournies aux experts de la Commission du Génie Biomoléculaire chargée de l’évaluation de cette demande mais ne sont pas disponibles ici compte tenu des obligations liées à la protection de la propriété industrielle. 4-Description des différences entre la plante supérieure génétiquement modifiée et la plante réceptrice Dans les précédentes disséminations aux champs de ces plantes génétiquement modifiées réalisées en différents lieux en Amérique du Nord, les plantes transgéniques sont apparues normales sous tous les aspects. Elles ont montré un comportement similaire à celui des plantes non génétiquement modifiées, hormis pour la résistance à certains insectes coléoptères et la tolérance aux herbicides glufosinate et glyphosate, traits liés à la modification génétique. a) Mode(s) et/ou taux de reproduction Le mode de reproduction de la plante génétiquement modifiée est le même que celui de la plante non génétiquement modifiée. b) Dissémination La plante génétiquement modifiée a le même comportement vis à vis de l’émission de pollen et de la production de graines que son équivalent non modifié. Par exemple, les plantes n’ont pas développé de nouveau mécanisme de dispersion des graines. 21 c) Capacité de survie La capacité de survie est la même, la plante génétiquement modifiée reste une plante annuelle. Le maïs, dans les conditions européennes, ne peut pas s’implanter en dehors des zones cultivées et de toute façon, même si des repousses apparaissaient après récolte, elles seraient endommagées par le gel de l’hiver : il n’y aurait donc pas production de plantes capables de se reproduire. Malgré cela, une surveillance d’un an après la dissémination sera réalisée pour détruire toute repousse si cela s’avérait nécessaire. 5- Stabilité génétique du ou des inserts : Etant donné qu’il s’agit d’une combinaison d’OGM obtenue en créant un hybride à partir de deux lignées parentales génétiquement modifiées, la stabilité génétique au cours des générations ne s’applique pas. Il s’agit dans ce cas de vérifier que l’hybridation par croisement des deux lignées génétiquement modifiées comporte bien les caractéristiques attendues. Ceci a été confirmé grâce à l’étude de l’expression des gènes de tolérance aux deux herbicides. 6- Possibilité de transfert du matériel génétique des plantes génétiquement modifiées dans d’autres organismes : - Transfert horizontal Aucune publication ne donne de preuve quant à l’existence de quelques mécanismes naturels que ce soit, par lesquels des gènes peuvent être transférés d’une plante de maïs à un autre organisme. Ceci est confirmé dans la conclusion du bilan des activités réalisées au cours des années 1999 et 2000 pour le compte du Comité de Biovigilance concernant le transfert d’un gène inséré dans une plante de maïs vers les microorganismes du sol. Seuls des croisements entre des plantes de maïs sont possibles. - Transfert interspécifique ou intergénérique Il n’existe aucun transfert interspécifique ou intergénérique puisqu’il n’y a pas d’espèces apparentées en Europe. - Transfert intraspécifique Les plantes génétiquement modifiées ont le même comportement vis à vis de l’émission de pollen que leurs équivalents non modifiés. Dans cette expérimentation nous allons soit ensacher ou castrer les panicules de toutes les plantes transgéniques, avant floraison, soit maintenir une distance d’isolement de 200 m par rapport à toute autre culture de maïs commercial, de façon à éliminer les risques de dissémination du pollen transgénique. 22 7- Informations concernant les effets toxiques ou nocifs de la modification génétique sur la santé publique et l’environnement De nombreux essais ont déjà été effectués et les produits d’expression des gènes introduits (les protéines permettant la résistance à certains insectes Coléoptères et la tolérance au glufosinate ou au glyphosate) ne sont pas réputés, sur la base des connaissances acquises, toxiques pour l’homme ou pour l’animal ou potentiellement allergènes. De plus, le produit de la récolte de ces essais ne sera pas mis sur le marché et donc pas consommé. 8- Informations concernant la sécurité de la plante génétiquement modifiée pour la santé des animaux notamment en ce qui concerne tout effet toxique, allergisant ou autre effet nocif résultant de la modification génétique lorsque la plante génétiquement modifiée est destinée à être utilisée dans l’alimentation des animaux Les hybrides de maïs génétiquement modifiés objets de la présente demande de dissémination ne sont pas destinés à être utilisés dans l’alimentation animale, sous quelque forme que ce soit. A ce stade de notre programme de recherche, le but de la dissémination au champ de ces plantes génétiquement modifiées est d’évaluer leur composition et l’expression des protéines produites en comparaison avec les hybrides équivalents non génétiquement modifiés. 9- Mécanismes d’interaction entre la plante génétiquement modifiée et l’organisme cible s’il y a lieu Les hybrides de maïs génétiquement modifié qui présentent une résistance aux insectes Coléoptères produisent deux protéines nécessaires à l’activité insecticide. Les gènes codant ces protéines ont été isolés d’une lignée de Bacillus thuringiensis et il a été démontré que ces protéines sont efficaces spécifiquement pour le contrôle de certains insectes Coléoptères, tels que les chrysomèles des racines Diabrotica virgifera virgifera et Diabrotica barberi, dans leur stade de croissance larvaire. Lorsque ces larves de Coléoptères se nourrissent de ce maïs, elles sont exposées à ces protéines insecticides et il en résulte des effets histo-pathologiques sur les cellules épithéliales de leur intestin, suivis de la mort de l’insecte. 23 10- Modifications potentielles des interactions de la plante génétiquement modifiée avec les organismes non-cibles résultant de la modification génétique: Il n’y a pas, jusqu’à présent, d’interactions potentiellement significatives connues avec des organismes non cibles. Aucun écosystème non cible ne devrait être affecté étant donné que l’activité des protéines insecticides est spécifique de certaines larves d’insectes Coléoptères seulement et affectera seulement ces larves se nourrissant sur le maïs génétiquement modifié. 11- Interactions potentielles avec l’environnement abiotique La possibilité d’interactions négatives avec l’environnement abiotique est négligeable et aucun effet négatif n’est vraisemblablement attendu sur les cycles biogéochimiques étant donnée l’ubiquité naturelle des gènes introduits, issus de bactéries communes du sol. 12- Description des méthodes de détection et d’identification de la plante génétiquement modifiée • Techniques de description phénotypique Le maïs est une espèce de la famille des Gramineae et a été largement caractérisé par sa taxonomie, ce qui permet de l’identifier visuellement. L’identification des plantes transgéniques est faisable par bio-test en utilisant des larves de chrysomèles des racines (Diabrotica virgifera virgifera). Ces plantes génétiquement modifiées conduisent à la mort des larves de chrysomèles se nourrissant sur leurs racines. L’identification des plantes transformées peut aussi se faire en testant leur tolérance au glufosinate-ammonium ou au glyphosate, en plaçant de petites quantités d’herbicide glufosinate sur les feuilles ou en pulvérisant le glyphosate. Les plantes transgéniques sont celles qui ne montrent pas de nécrose au point d’application du glufosinate et qui survivent à l’application de glyphosate. • Techniques de description génotypique (mise en évidence des séquences spécifiques dans le génome des plantes) L’identification des gènes introduits peut être faite à l’aide d’analyses PCR (amplification de l’ADN par réactions en chaîne par polymérase) ou Southern blot (digestion de l’ADN avec des enzymes de restriction, électrophorèse, transfert sur membrane et hybridation avec des sondes spécifiques). 24 13-Information, le cas échéant, sur les précédentes disséminations de la plante génétiquement modifiée Les hybrides de maïs génétiquement modifiés résistants aux Coléoptères (Diabrotica) et tolérants à deux herbicides, obtenus par croisement traditionnel de deux lignées de maïs génétiquement modifiées, ont fait l’objet de nombreuses expérimentations au champ conduites dans diverses régions de culture du maïs en Amérique du Nord en 2003. Aucun effet non intentionnel n’a été rapporté à ce jour. 25 E. CARACTERISATION DU SITE DE DISSEMINATION 1- Localisation et étendue des sites de dissémination Les plantes génétiquement modifiées objets de cette demande d’expérimentation au champ seront implantées sur plusieurs sites d’essais en 2004 (Aude, Haute Garonne, Lot et Garonne, Tarn et Garonne). La surface occupée par les plantes génétiquement modifiées sera approximativement de 150m² sur chaque site en 2004, la surface totale de l’essai étant supérieure. Dans les années futures, il pourrait y avoir jusqu’à dix sites, chacun semé avec une surface de plantes génétiquement modifiées de 1000m² maximum. 2- Description des écosystèmes concernés y compris le climat, la flore et la faune Les lieux d’essai seront situés dans des zones de culture traditionnelle du maïs. Ces sites seront tous dans la zone sud de climat océanique de la France. La faune et la flore n’auront pas de caractéristiques particulières et les champs ne seront pas situés dans des zones protégées ou à proximité de celles-ci. 3- Présence d’espèces végétales apparentées sauvages sexuellement compatibles ou d’espèces cultivées sexuellement compatibles On ne trouve pas d’espèces apparentées sexuellement compatibles en France ou en Europe. 4- Proximité du site de biotopes officiellement reconnus ou de zones protégées susceptibles d’être affectées Les sites choisis pour cet essai se situeront dans des zones agricoles qui ne sont pas à proximité de biotopes officiellement reconnus ou de zones protégées. 26 F. INFORMATION CONCERNANT LA DISSEMINATION 1- Objectif de la dissémination Le programme d’essais a pour but l’évaluation d’hybrides de maïs génétiquement modifiés résistants à certains insectes Coléoptères et tolérants aux herbicides glufosinate et glyphosate. L’objectif est de collecter des données concernant la composition des différents organes de la plante génétiquement modifiée et l’expression des protéines produites, en comparaison avec l’hybride équivalent non génétiquement modifié. Ce programme sera réparti sur plusieurs sites de dissémination chacun sous la responsabilité d’un ingénieur agronome. 2- Date et durée prévues de l’opération Il est envisagé de réaliser l’expérimentation durant 4 campagnes de culture du maïs (2004 à 2007), chacune allant du 15 avril au 15 décembre approximativement. 3- Méthode de dissémination envisagée Le semis se fera grain à grain en lignes espacées de 70 à 80 cm, la longueur de chaque ligne étant approximativement de 7,5 mètres. Aux extrémités des lignes, des allées seront pratiquées pour faciliter l’accès aux plantes. L’essai sera entouré de quatre rangs de maïs conventionnel de maturité similaire qui seront également détruits à la fin de l’essai. 4- Préparation et gestion du site avant, pendant et après la dissémination, y compris les pratiques culturales et méthodes de récolte La préparation et la gestion du site sont réalisées dans les conditions habituelles nécessaires à la bonne conduite des essais de maïs. Pour les besoins de l’étude, tous les échantillons seront prélevés manuellement. A la fin de la dissémination, toutes les plantes ou déchets de plantes qui n’auront pas été récoltés pour les analyses seront détruits par broyage et enfouis sur le site. Après la dissémination la parcelle sera visitée régulièrement pendant l’année suivante pour surveiller les repousses. La culture suivante sera menée dans les conditions culturales habituelles, avec en particulier l’utilisation d’herbicide différent du glufosinate et du glyphosate. 5- Nombre approximatif de plantes La densité de peuplement sera approximativement de 60 000 plantes/ha. 27 G. INFORMATION SUR LES PLANS DE SURVEILLANCE, DE CONTROLE ET DE TRAITEMENT DU SITE ET DES DECHETS APRES DISSEMINATION 1- Précautions prises a) Distances des autres espèces végétales sexuellement compatibles Il n’y a pas d’espèces végétales sexuellement compatibles susceptibles de se croiser avec le maïs en Europe. b) Mesures visant à minimiser ou à empêcher la dissémination du pollen ou des graines La dissémination du pollen des plantes transgéniques sera contrôlée afin d’éviter que le pollen n’aille féconder d’autres plantes de maïs. Soit ce contrôle sera effectué par castration manuelle, c’est-à-dire destruction des panicules mâles avant émission de pollen, ou par la pose sur les panicules avant floraison, de sacs qui retiendront le pollen. Ces sacs seront maintenus sur les plantes pendant la durée d’émission du pollen. Soit une distance d’isolement de 200 mètres sera maintenue par rapport à toute autre culture de maïs commercial. Les graines sur l’épi de maïs ne peuvent pas se disperser. Elles sont insérées sur une rafle et protégées par de nombreuses spathes (prolongements foliaires) qui protègent les graines d’un contact extérieur. Dans le cas de l’essai, certaines graines seront prélevées pour des analyses, par prélèvement de l’épi puis destruction du reste de l’épi et des graines non utilisées. 2- Description des méthodes de traitement du site après dissémination En fin de dissémination tous les éléments végétaux qui n’auront pas été récoltés pour être utilisés dans les analyses seront détruits par hachage et enfouissement sur le site. L'apparition de repousses fera l'objet d'une surveillance durant l’année suivant la dissémination. Pendant la jachère hivernale un traitement par un herbicide adapté (différent du glufosinate et du glyphosate) sera effectué afin d'assurer leur destruction. 3- Description des méthodes de traitement après dissémination pour le matériel issu de plantes génétiquement modifiées y compris pour le traitement des déchets Les échantillons de plantes prélevés pour analyse seront conservés dans un laboratoire ayant reçu un agrément de la Commission du Génie Génétique. Les résidus des plantes ayant servi aux analyses seront incinérés. 28 Les déchets de plantes génétiquement modifiées produites par la dissémination, non récoltés, seront détruits par enfouissement sur le site. 4- Description des plans et techniques de surveillance Les sites seront visités régulièrement pour les besoins agronomiques et expérimentaux. Ces visites seront mises à profit pour observer le développement des plantes et vérifier la non dispersion de matériel. Ces essais feront également l’objet d’un suivi et de visites par les agents assermentés du Service de la Protection des Végétaux pour vérifier la conformité de la dissémination par rapport aux conditions de l’autorisation. 5- Description des plans d’urgence Le suivi régulier des essais permettra d'identifier de façon précoce tout événement ou développement qui n'est pas souhaitable. Si nécessaire, l’essai pourra être détruit par application d’un herbicide autre que le glufosinate et le glyphosate ou par destruction mécanique et enfouissement. 6- Méthodes et procédures de protection du site Chaque essai sera protégé par 4 rangs de bordure de maïs conventionnel de maturité similaire qui seront également détruits à la fin de l’essai. 29 EVALUATION DES RISQUES POUR L’ENVIRONNEMENT LIES A LA DISSEMINATION VOLONTAIRE D’HYBRIDES DE MAÏS GENETIQUEMENT MODIFIES RESISTANTS A CERTAINS INSECTES COLEOPTERES ET TOLERANTS AUX HERBICIDES PIONEER GENETIQUE SARL 30 EVALUATION DES RISQUES POUR L’ENVIRONNEMENT EN VUE DE LA DISSEMINATION VOLONTAIRE D’HYBRIDES DE MAÏS GENETIQUEMENT MODIFIES Cette demande est faite en vue de la dissémination volontaire d’hybrides de maïs génétiquement modifiés obtenus par croisement traditionnel de deux lignées génétiquement modifiées : l’une étant résistante à certains insectes Coléoptères et tolérante à l’herbicide glufosinate-ammonium, l’autre étant tolérante à l’herbicide glyphosate. Le but de ce projet est de conduire, dans les conditions européennes, des analyses comparatives de la composition des hybrides de maïs génétiquement modifiés et de leurs équivalents non génétiquement modifiés. Cette évaluation sera menée par prélèvement de divers tissus de plantes, comme décrit dans le Dossier technique. Une évaluation des risques pour l'environnement que pourrait représenter la dissémination volontaire de ces hybrides de maïs génétiquement modifiés a été faite en accord avec l’Annexe II de la Directive 2001/18/CE. L'objectif de cette évaluation des risques pour l'environnement est d'identifier et d'évaluer, cas par cas, les effets négatifs potentiels des plantes génétiquement modifiées, qu'ils soient directs ou indirects, immédiats ou différés, que la dissémination volontaire pourrait avoir sur la santé humaine et l'environnement. L'un des objectifs de l'évaluation des risques pour l'environnement est de déterminer s'il est nécessaire de mettre en place une gestion des risques et, dans l'affirmative, quelles sont les méthodes les plus appropriées pour ce faire. L’évaluation des risques pour l'environnement de cette dissémination volontaire a été effectuée en comparant les caractéristiques identifiées du maïs génétiquement modifié qui peuvent avoir des effets négatifs avec celles que présente le maïs non modifié équivalent. Cette évaluation a été réalisée en suivant la méthodologie donnée dans l’Annexe II de la Directive 2001/18/CE. Nous avons procédé à : - L’identification des caractéristiques qui peuvent avoir des effets négatifs (Etape 1) - L’évaluation des conséquences potentielles de chaque effet négatif, s’il se produit (Etape 2) - L’évaluation de la probabilité que chaque effet négatif potentiel se produise (Etape 3) - L’estimation du risque lié à chaque caractéristique identifiée des OGM (Etape 4) - L’application de stratégies de gestion aux risques provenant de la dissémination volontaire d’OGM (Etape 5) - La détermination du risque général du ou des OGM (Etape 6) Les conclusions concernant les incidences potentielles sur l’environnement de la dissémination des plantes génétiquement modifiées sont présentées ci-après. 31 CONCLUSIONS CONCERNANT LES INCIDENCES POTENTIELLES SUR L’ENVIRONNEMENT DE LA DISSEMINATION DES PLANTES SUPERIEURES GENETIQUEMENT MODIFIEES (PSGM) 1- Probabilité que les PSGM deviennent plus persistantes que les plantes parentales ou réceptrices dans les habitats agricoles ou se propagent plus rapidement dans les habitats naturels La probabilité que les hybrides de maïs génétiquement modifiés pour la résistance à certains insectes coléoptères et la tolérance aux herbicides glufosinate d’ammonium et glyphosate deviennent persistants dans l’environnement et donnent naissance à une mauvaise herbe invasive est négligeable. Premièrement car le maïs ne possède aucun caractère invasif et deuxièmement car la modification génétique ne porte pas sur un trait permettant le développement d’une caractéristique de ce type. Les caractères de l’implantation invasive ont été décrit par Baker (1974) comme : (1) l’aptitude des graines de la plante à germer dans de nombreux environnements ; (2) une germination discontinue et une grande longévité des graines ; (3) une croissance rapide depuis la phase végétative jusqu’à la floraison ; (4) une production continue de graines aussi longtemps que les conditions de culture le permettent ; (5) une autocompatibilité mais partiellement autogame et apomictique ; (6) l’aptitude à être fécondé par des visiteurs non-spécialisés ou sous l’action du vent ; (7) une grande émission de graines dans un environnement favorable et une certaine émission de graines dans une large palette d’environnements ; (8) l’adaptation de la dispersion sur des distances courtes comme longues ; (9) la reproduction végétative ou la régénération à partir de fragments et la production de nombreux fragments (difficiles à enlever du sol) et (10) l’aptitude à la compétition interspécifique par des moyens spéciaux. Le maïs ne présente aucune des caractéristiques de colonisation ci-dessus et il n’est pas invasif dans les écosystèmes naturels (Canadian Food Inspection Agency, 1994). Quelques espèces de Zea sont des plantes sauvages en Amérique Centrale, mais elles n’ont pas de tendances prononcées à coloniser. Le maïs hybride a été domestiqué de telle façon que les grains ne se séparent pas de la rafle sans l’intervention humaine. Les plantes de maïs sont annuelles et ne survivent pas généralement en Europe d’une saison de végétation à l’autre à cause de la faible capacité de dormance et la sensibilité des graines aux basses températures. En cas de dissémination non intentionnelle du maïs génétiquement modifié, les pratiques culturales habituelles pour contrôler les autres maïs non génétiquement modifiés, telle que l’application d’un herbicide non-sélectif (autre que le glufosinateammonium ou le glyphosate) ou la destruction mécanique et l’incorporation dans le sol pourront être utilisées. 32 2- Avantages ou inconvénients sélectifs conférés aux PSGM Les plantes génétiquement modifiées ont été obtenues par croisement traditionnel entre deux types de lignées génétiquement modifiées. Pour chaque lignée parentale, la modification génétique a été réalisée dans le but de conférer aux plantes de maïs génétiquement modifiées des avantages spécifiques dans l’environnement agricole tels que la résistance à certains insectes Coléoptères ravageurs comme la chrysomèle des racines du maïs, Diabrotica virgifera virgifera et la tolérance à l’herbicide glufosinate-ammonium ou glyphosate. Toutefois, le maïs est fortement domestiqué, à tel point qu’il ne peut pas s’établir comme espèce férale en dehors d’un environnement agricole, et les avantages spécifiques introduits par la modification génétique ne confèrent pas à ces plantes un quelconque avantage sélectif dans un environnement naturel, tel que l’environnement agricole. Les attaques d’insectes font partie des multiples facteurs biotiques et abiotiques qui empêchent le développement du maïs en dehors d’environnements culturaux très élaborés. Ainsi, l’expression des protéines cristallines insecticides permettant la résistance à certains insectes Coléoptères ravageurs ne peut pas être considérée comme un avantage sélectif en dehors du milieu cultivé. 3- Possibilité de transfert de gènes aux mêmes espèces ou à d’autres espèces végétales sexuellement compatibles dans les conditions de plantation de la PSGM et avantages ou inconvénients sélectifs conférés à ces espèces végétales Il n’y a pas d’espèces végétales sexuellement compatibles ou apparentées sauvages de Zea mays existant en Europe, ce qui élimine tout potentiel de transfert de gènes à de telles espèces. La possibilité du transfert de gènes est donc limitée aux autres maïs cultivés. Toutefois, ceci sera considérablement réduit par les conditions imposées pour la mise en place de ces essais, dans lesquels, soit les panicules des plantes génétiquement modifiées seront ensachées ou enlevées avant l’émission de pollen, soit une distance d’isolement de 200 mètres sera maintenue par rapport à toute autre culture de maïs commercial. Comme cela est décrit au point 2 ci-dessus, la modification génétique introduite n’induit pas d’avantage sélectif pour ces plantes en dehors d’un environnement agricole de haute technicité. 4- Incidences immédiates et/ou différées que les interactions directes ou indirectes entre les PSGM et les organismes cibles, tels que prédateurs, parasitoïdes et agents pathogènes peuvent avoir sur l’environnement (le cas échéant) Le maïs génétiquement modifié apporte aux agriculteurs un outil très performant et bénéfique pour l’environnement afin de contrôler certains insectes Coléoptères, tels que la chrysomèle des racines Diabrotica virgifera virgifera. Toutefois, ce bénéfice pourrait être diminué si les insectes Coléoptères cibles développaient une résistance aux protéines insecticides qui s’expriment dans le maïs génétiquement modifié. 33 L’occurrence d’un tel phénomène, la résistance des insectes cibles, est négligeable dans le cas des essais prévus ici compte-tenu de la surface très limitée de dissémination. Le risque de développement d’une résistance des insectes est donc quasi-nul. Au vu de la connaissance et de l’expérience acquise avec la commercialisation des maïs Bt, une proposition de gestion du développement de la résistance des insectes sera faite dans le contexte général de la surveillance de la mise en marché, le moment venu. Aucun impact environnemental potentiel, immédiat et/ou différé, résultant d’interactions directes ou indirectes du maïs génétiquement modifié sur les organismes cibles dans l’environnement receveur n’est attendu pour cette dissémination de maïs résistant à certains Coléoptères et tolérant au glufosinateammonium et au glyphosate. 5- Incidences immédiates et/ou différées que les interactions directes ou indirectes entre les PSGM et les organismes non-cibles (compte tenu également des interactions d’organismes avec les organismes cibles), notamment les incidences sur les niveaux de population des concurrents, herbivores, symbiotes (le cas échéant), parasites et agents pathogènes peuvent avoir sur l’environnement La dissémination volontaire du maïs génétiquement modifié aura sur l’environnement un impact négligeable, immédiat et/ou différé résultant de l’interaction directe ou indirecte entre le maïs génétiquement modifié et les organismes non-cibles. Ceci tient aussi compte des organismes associés aux organismes cibles, y compris l’incidence sur les niveaux des populations des autres organismes. 6- Effets immédiats et/ou différés éventuels sur la santé humaine résultant des interactions directes ou indirectes potentielles entre les PSGM et les personnes travaillant ou entrant en contact avec la ou les PSGM disséminées ou se trouvant à proximité La dissémination volontaire du maïs génétiquement modifié aura des effets immédiats et/ou différés négligeables sur la santé humaine. La modification génétique du maïs n’introduit pas de nouvelles substances connues pour causer ou supposées causer des effets potentiels immédiats et/ou différés sur la santé humaine résultant des interactions directes ou indirectes potentielles entre le maïs génétiquement modifié et les personnes travaillant avec, étant en contact ou dans le voisinage de la dissémination du maïs génétiquement modifié résistant à certains insectes Coléoptères et tolérant au glufosinate-ammonium et au glyphosate. De plus, la récolte résultant de la dissémination n’entrera pas dans la chaîne alimentaire, il n’y aura donc pas de risque pour la santé humaine. 34 7- Effets immédiats et/ou différés éventuels sur la santé des animaux et conséquences pour la chaîne alimentaire résultant de la consommation de l’OGM ou de tout produit dérivé s’il est destiné à être utilisé en tant qu’aliment pour animaux La dissémination du maïs génétiquement modifié n’a pas pour but l’alimentation animale, mais uniquement un but expérimental, pour améliorer la connaissance sur ce maïs génétiquement modifié. De plus, la modification génétique du maïs n’introduit pas de nouvelles substances connues pour causer ou supposées causer des effets potentiels immédiats et/ou différés sur la santé animale liés aux interactions directes ou indirectes entre le maïs génétiquement modifié. 8- Incidences immédiates et/ou différées sur les processus bio géochimiques résultant des interactions directes et indirectes potentielles de l’OGM et des organismes cibles et non-cibles à proximité du ou des OGM disséminés La dissémination volontaire du maïs génétiquement modifié aura des effets immédiats et/ou différés résultant des interactions directes et indirectes entre le maïs génétiquement modifié et les organismes cibles et non cibles négligeables sur les processus bio géochimiques. 9- Incidences immédiates et/ou différées, directes ou indirectes, que les techniques spécifiques de culture, de gestion et de récolte utilisées pour la PSGM peuvent avoir sur l’environnement lorsqu’elles sont différentes de celles utilisées pour des plantes supérieures non génétiquement modifiées Les techniques culturales, de gestion et de récolte utilisées pour les plantes génétiquement modifiées seront identiques à celles qui sont appliquées pour du maïs non génétiquement modifié. Comme décrit dans le dossier technique de cette notification (point F.4), pour les besoins de l’étude, tous les échantillons seront prélevés manuellement. A la fin de la dissémination, toutes les plantes ou déchets de plantes qui n’auront pas été récoltés pour les analyses seront détruits par broyage et enfouis sur le site. Après la dissémination, la parcelle sera visitée régulièrement pendant une période d’un an après la destruction de l’essai, de façon à surveiller les repousses. Un traitement herbicide adapté (autre que le glufosinate-ammonium ou le glyphosate) sera appliqué pour détruire les repousses éventuelles. La culture suivante, qui ne pourra pas être une culture commerciale de maïs, sera conduite selon les pratiques culturales usuelles, en particulier avec l’emploi d’un désherbant différent du glufosinate-ammonium et du glyphosate. 35 Conclusions Cette évaluation n’a pas identifié de risques pour la santé humaine et l’environnement liés à la dissémination du maïs génétiquement modifié comportant la résistance à certains Coléoptères et la tolérance au glufosinate-ammonium et au glyphosate. Ceci est fondé sur les informations contenues dans le dossier technique et les conclusions résumées ci-après : - Il y a une probabilité négligeable que le maïs génétiquement modifié devienne persistant dans l’environnement ou donne naissance à une persistance envahissante de ce type de plantes. - L’expression des protéines d’intérêt liées à la modification génétique n’attribue aucun avantage sélectif en dehors de l’environnement agricole. - Il n’y a pas de plantes sauvages apparentées au maïs dans l’Union Européenne et la modification génétique du maïs n’apporte pas d’avantage sélectif aux plantes de maïs en dehors des environnements agricoles très contrôlés. - La dissémination volontaire du maïs génétiquement modifié ne donnera que des effets immédiats et/ou différés négligeables sur l’environnement du fait des interactions directes ou indirectes des plantes génétiquement modifiées avec les organismes non-cibles. - La modification génétique n’introduit pas de nouveaux produits connus pour provoquer, ou pouvant entraîner des effets immédiats et /ou différés sur la santé humaine. - La modification génétique n’introduit pas de nouveaux produits connus pour provoquer ou pouvant entraîner des effets immédiats et/ou différés sur la santé animale. De plus, le maïs génétiquement modifié issu de cette dissémination n’entrera pas dans la chaîne alimentaire. - La modification génétique n’est pas susceptible d’entraîner des effets immédiats et/ou différés sur les processus bio géochimiques. - Les techniques culturales, le suivi et la récolte spécifiques utilisées pour ce maïs génétiquement modifié ne sont pas différentes de celles utilisées pour les autres maïs non génétiquement modifiés. - La perte d’efficacité du contrôle de certains insectes Coléoptères, si les insectes cibles ravageurs venaient à acquérir une résistance aux protéines insecticides qui s’expriment dans le maïs génétiquement modifié, a été identifiée comme le seul effet négatif potentiel pouvant résulter de la dissémination. Dans le cadre de l’essai, la probabilité que cet effet négatif potentiel se réalise est quasi-nulle compte tenu de la faible surface occupée par les essais. Le risque potentiel du développement de résistance des insectes cibles est donc quasi-nul. 36 Toutefois, si une demande de mise en marché de ces hybrides de maïs génétiquement modifiés était faite, elle serait accompagnée d’une proposition détaillée de stratégie de gestion de la résistance des insectes. REFERENCES Baker, H.G. (1974) The evolution of weeds. Ann. Rev. Ecol. Systematics, 5, pp. 124 Canadian Food Inspection Agency (1994) Regulatory Directive 94-11: The Biology of Zea mays L. (Corn/Maize). CFIA, Variety Section, Plant Health and Production Division, Plant Biotechnology Office, Ottawa 37
