Testage d`hybrides de maïs génétiquement modifiés

Demande d'autorisation pluriannuelle
pour dissémination volontaire de
plantes génétiquement modifiées :
TESTAGE D’HYBRIDES DE MAÏS
GENETIQUEMENT MODIFIES RESISTANTS A
CERTAINS INSECTES COLEOPTERES ET
LEPIDOPTERES 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 chimique 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
PREAMBULE ....................................................................................................................2
CONTEXTE AGRONOMIQUE
INTRODUCTION..............................................................................................................5
A.
LES INSECTES RAVAGEURS DU MAÏS..........................................................5
B.
METHODES DE LUTTE CONTRE LES INSECTES RAVAGEURS DU
MAÏS. ................................................................................................................................18
C.
LA TOLERANCE AUX HERBICIDES .............................................................24
CONCLUSION ................................................................................................................32
DOSSIER TECHNIQUE
A.
INFORMATIONS GENERALES.......................................................................27
B.
INFORMATIONS CONCERNANT L’ORGANISME RECEPTEUR ...........27
C.
INFORMATIONS CONCERNANT LA MODIFICATION GENETIQUE...31
D.
INFORMATION CONCERNANT LA PLANTE SUPERIEURE
GENETIQUEMENT MODIFIEE..................................................................................32
E.
CARACTERISATION DU SITE DE DISSEMINATION................................37
F.
INFORMATION CONCERNANT LA DISSEMINATION.............................38
G.
INFORMATION SUR LES PLANS DE SURVEILLANCE, DE
CONTROLE ET DE TRAITEMENT DU SITE ET DES DECHETS APRES
DISSEMINATION...........................................................................................................39
EVALUATION DES RISQUES POUR L’ENVIRONNEMENT
CONCLUSIONS CONCERNANT LES INCIDENCES POTENTIELLES SUR
L’ENVIRONNEMENT DE LA DISSEMINATION DES PLANTES
SUPERIEURES GENETIQUEMENT MODIFIEES (PSGM) ...................................43
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 à certains insectes Lépidoptères ravageurs, comme la pyrale du maïs et la
sésamie, 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 géniteurs de maïs génétiquement modifiés, l’un
étant résistant à certains insectes Coléoptères et tolérant aux herbicides à base de
glufosinate d’ammonium, l’autre géniteur étant résistant à certains insectes
Lépidoptères et tolérant aux herbicides à base de glufosinate et de glyphosate.
La chrysomèle des racines du maïs est le principal ravageur du maïs depuis 50 ans 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 (figure 8), 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.
La pyrale du maïs, présente sur 70% des surfaces de maïs grain cultivé en France
(figure 20) et la sésamie, localisée principalement dans le bassin Sud de la France
(figure 21), causent, quant à elles, chaque année des dégâts économiques importants.
Les dégâts provoqués à l’échelle mondiale par la pyrale du maïs sont estimés à
environ un million d’euros si aucune mesure de contrôle n’est appliquée.
A. LES INSECTES RAVAGEURS DU MAÏS
1- La chrysomèle des racines du maïs : description et cycle biologique,
dégâts causés dans les cultures de maïs et répartition géographique
a) Description et cycle biologique de la chrysomèle des racines du maïs
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.
5
Figure 1 : adulte de Diabrotica virgifera
virgifera
Figure 2 : adultes de Diabrotica
barberi
(source European and Mediterranean Plant Protection
Organization)
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.
6
Figure 4 : Larve de chrysomèle se nourrissant sur une racine de maïs
(IPM/Entomology,
Department of Crop Sciences, University of Illinois).
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 causés par la chrysomèle des racines du
maïs
7
i. 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)
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)
ii. 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
8
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)
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
9
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).
10
2-La pyrale et la sésamie du maïs : description et cycle biologique, dégâts
causés dans les cultures de maïs et répartition géographique
a) Description et cycle biologique de la pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis)
Le cycle évolutif de la pyrale du maïs, Ostrinia nubilalis, passe par quatre stades :
œuf, larve (chenille), nymphe (chrysalide) et papillon.
C’est à l’état de larve parvenue à son complet développement que la pyrale passe
l’hiver à l’intérieur de sa plante hôte ou de débris végétaux. Au printemps, la larve de
la pyrale se transforme en chrysalide dans son refuge d’hibernation. La nymphe se
présente sous la forme d’un cocon de couleur brune (figure 9). La nymphose dure
environ 3 semaines puis le papillon adulte émerge.
Figure 9 : Chrysalide de pyrale du maïs dans un replis de feuille de maïs (INRA).
La feuille a été en partie rabattue pour montrer le cocon et la nymphe.
A l’état adulte, la pyrale du maïs est un papillon de 2 à 3 cm d'envergure (figures 10).
Les ailes antérieures larges et fines sont jaune pâle avec de fines stries brunes,
dentelées et transversales chez la femelle. Elles sont plus foncées chez le mâle: ocre à
brun foncé. Au repos, les derniers segments abdominaux du mâle dépassent le bord
des ailes repliées.
Figure 10-a : Adulte femelle
d’Ostrinia nubilalis sur une feuille
de maïs. (Coutin R./OPIE)
Figure 10-b : Adulte mâle
d’Ostrinia nubilalis sur une
feuille de maïs. (Coutin R./OPIE)
11
Sur le territoire français, les pyrales ont des cycles évolutifs à une seule génération
(cycle univoltin) ou à deux générations (cycle bivoltin). Dans le Nord et l’Est, il
n’existe que des cycles à 1 seule génération. Il y a 2 générations complètes dans le
Midi. Partout ailleurs, un nombre variable d'individus de première génération est
susceptible de donner naissance à une deuxième génération suivant les conditions
climatiques du printemps et de l'été (température essentiellement). En 2003, sous
l’effet des températures exceptionnellement élevées, une troisième génération
partielle a été observée dans les régions où la pyrale est généralement bivoltine (SudEst et Sud-Ouest jusqu’en Corrèze et Vendée), et un début de seconde génération a
été observé, jusque dans les Ardennes (Phytoma, janvier 2004).
Lors de la ponte, une vingtaine d’œufs regroupés en ooplaque blanchâtre (figure 11)
est déposée sur la face inférieure des feuilles de maïs.
Figure 11 : Ooplaque d’Ostrinia nubilalis sous une feuille de maïs. (Coutin R./OPIE)
Au fur et à mesure que les embryons s’y développent, la couleur de l’ooplaque
évolue : elle vire au jaune clair puis au jaune foncé. L'évolution embryonnaire,
favorisée par une hygrométrie élevée, dure de 5 à 15 jours. Lorsque la tête des larves
devient nettement visible par transparence (stade "tête noire"), les œufs sont prêts à
éclore.
Au sortir de l’œuf, la larve (ou chenille) mesure environ 3 mm de long, sa tête est
sombre et son corps de couleur gris clair est tacheté (figure 12-a). Elle présente
dorsalement une série de points noirs disposés symétriquement par rapport à une ligne
grise médiane. Au cours de son développement, elle passe par cinq stades (figure 11b). Au dernier, elle mesure 2 cm.
Figure 12-a : Larve d’Ostrinia nubilalis
dans une tige de maïs. (B. Drouin, MAPAQ)
Figure 12-b : Cinq stades larvaires
d’Ostrinia nubilalis (source B. Naïbo, AGPM)
Taille en mm : <3 ; 4-6 ; 7-12 ; 13-17 ; >18
12
A l'éclosion de l’œuf, les jeunes chenilles cheminent sur la plante (phase de
vagabondage) en cherchant à se dissimuler à l’intérieur du cornet représenté par la
dernière feuille en formation à l’extrémité de la plante. Elles pénètrent à l'intérieur du
cornet des feuilles du maïs et s'installent à la base pour s'alimenter aux dépens des
jeunes feuilles encore enroulées, lesquelles présentent plus tard des perforations
caractéristiques. Elles s'installent ensuite sur la panicule mâle à l'intérieur du cornet.
A la floraison, elles l'abandonnent et se logent dans la tige où elles pénètrent en
perforant les tissus au niveau de l'aisselle des feuilles. Elles creusent des galeries dans
la tige ainsi que dans le pédoncule de l'épi et dans l'épi lui-même (figure 13).
Figure 13 : Larve d’Ostrinia nubilalis dans l’axe d’un épi de maïs. (Coutin R. / OPIE)
Les larves se nymphosent en mai et juin pour la première génération et l’éclosion des
papillons s'échelonne sur un mois environ, de fin juin à fin juillet avec un maximum
vers le 10 juillet dans la plupart des régions. En zone méditerranéenne, les maximums
des vols des deux générations se situent à la mi-juin et à la mi-août.
La grande majorité des pontes est déposée en juillet et au cours de la première
quinzaine d’août. Selon la précocité de la ponte par rapport à la végétation du maïs,
les chenilles peuvent accomplir tous les types successifs d'attaques ou seulement les
derniers : les jeunes chenilles de deuxième génération sont souvent rencontrées sur les
épis.
13
b) Dégâts causés dans les cultures de maïs par les larves de pyrales
Le maïs est vulnérable aux attaques des chenilles de la pyrale de la fin du stade
verticille jusqu'à la récolte.
Les champs attaqués présentent, surtout dans les régions méridionales, de nombreuses
plantes dont la panicule mâle est cassée au niveau de la dernière feuille (figure 14).
Figure 14 : Dégâts sur maïs causés par Ostrinia nubilalis (INRA). La tige est cassée au
niveau de l’épi mâle.
La larve de pyrale s’introduit dans la tige du maïs et progresse dans la plante en se
nourrissant de ses tissus : affaibli, le maïs est plus sujet à la verse et ne se développe
pas normalement. Les perforations sur les plantes sont aussi un lieu privilégié pour le
développement de champignons pathogènes (charbon, …).
Les galeries forées dans la tige peuvent provoquer sa casse plus ou moins précoce et
celles creusées dans le pédoncule de l’épi peuvent provoquer la chute de l'épi porteur
de grains. En outre, et même sans dégâts apparents, la présence de la chenille entraîne
un affaiblissement de la plante se traduisant par une diminution du poids unitaire du
grain, les pertes de récolte pouvant atteindre 30%. On estime que le seuil de
nuisibilité est atteint lorsque la population en culture de maïs-grain atteint une
chenille par plante à la récolte. Par ailleurs, les orifices de pénétration favorisent le
développement d’agents pathogènes responsables de pourritures (Fusarium en
particulier).
Les dégâts les plus importants du point de vue économique résultent des attaques sur
les épis (figure 15). Les larves rongent les grains. Les épis infestés de chenilles ou de
leur sciure, ou comportant des grains endommagés, sont impropres à la vente. De
surcroît, un champ de maïs infesté par la pyrale est plus susceptible aussi d'attirer des
oiseaux qui viennent chercher d'abord des insectes, mais qui se mettent ensuite à
picorer les épis.
Figure 15 : Dégâts sur épis de maïs causés par Ostrinia nubilalis. (source INRP)
14
c) Description et cycle biologique de la sésamie du maïs (Sesamia nonagrioides)
La sésamie, insecte Lépidoptère faisant partie de la famille des Noctuelles est aussi un
ravageur important du maïs. Le cycle évolutif de la sésamie passe par 4 stades : œuf,
larve, nymphe, papillon. En France, la sésamie présente un cycle à deux générations.
A l’état adulte, la sésamie du maïs est un papillon de 3 à 4 cm d'envergure (figure 16).
Les ailes antérieures, de couleur gris-jaunâtre, sont ornées d'une ligne marginale
courbe, de points peu distincts. Les ailes postérieures sont entièrement blanches. Les
antennes du mâle sont fortement bipennées.
Figure 16 : Adulte de Sesamia nonagrioides au repos sur maïs (Coutin R. / OPIE)
Les adultes pondent des œufs sous la gaine des feuilles, en petits groupes de quelques
dizaines d'éléments. Ces oeufs sillonnés sont blanchâtres à la ponte, rose crème
ensuite. L'éclosion a lieu au bout de 10 à 14 jours.
La chenille nouvellement née (larve) vit quelques jours aux dépens de la gaine des
feuilles. Ensuite (souvent après sa première mue) elle gagne la tige où elle se nourrit
en y creusant une galerie (figure 17). A son complet développement la larve mesure 3
à 4 cm de long ; sa couleur, variable, va du jaunâtre au brunâtre avec le dos teinté de
roux.
Figure 17 : Larve de Sesamia nonagrioides dans un épi de maïs. (Coutin R./OPIE)
L'axe de l'épi a été coupé en deux pour montrer la larve.
15
Après environ 2 mois et après être passée par 7 à 8 stades, la larve se chrysalide (vers
la fin de juin ou de juillet). La nymphose a lieu dans un cocon lâche, tissé soit à
l'intérieur soit à l'extérieur des galeries (figure 18).
Figure 18 : Chrysalide de Sesamia nonagrioides dans une tige de maïs (Coutin R./OPIE)
Les papillons issus des chrysalides vont pondre sur les fleurs et sur les épis de maïs.
L'éclosion survient une semaine plus tard. Les chenilles attaquent alors les
inflorescences. Le développement larvaire dure à peu près 45 jours. Certains
individus peuvent achever leur développement en fin d'été et il se produit alors un
bref vol automnal. La plupart des larves hivernent dans les chaumes des graminées.
d) Dégâts causés dans les cultures de maïs par la sésamie
La sésamie présente un cycle à deux générations. La première génération, de fin mai à
début juillet, provoque la destruction de jeunes plantes minées à leur base par les
chenilles. Les attaques apparaissent en foyers. Les larves de deuxième génération
apparaissent de la fin juillet au début d’août et se localisent dans la tige et les épis.
Elles provoquent alors de la verse et une perte de grains identiques à ceux provoqués
par la pyrale.
Les pieds de maïs attaqués très tôt fanent et meurent. Sur les pieds plus développés, le
forage des tiges et des axes des panicules mâles est la cause de dessèchements
partiels, de cassures sous l'effet du vent, d'un rendement réduit par rupture
d’alimentation des grains. Les dégâts les plus graves sont causés aux épis, qui sont
attaqués soit par l'extérieur soit par l'intérieur aux différentes étapes de leur
développement. Il en résulte des destructions partielles et la réduction du nombre de
grains (figure 19).
Figure 19 : Attaques de Sesamia nonagrioides sur épis de maïs (Coutin R./OPIE).
16
e) Situation de la pyrale et de la sésamie en France
La pyrale du maïs, présente sur 70% des surfaces de maïs grain cultivé en France
(figure 20) et la sésamie, localisée principalement dans le bassin Sud de la France,
avec cependant une présence jusqu’en Vendée en 2003 (figure 21), causent chaque
année des dégâts économiques importants.
En 2003, la pression de pyrale était moyenne à forte dans le Sud-Ouest, forte dans le
Sud-Est, en particulier la vallée du Rhône (plaine de Lyon, plaine de l’Ain, Drôme,
sud de l’Isère), normale ailleurs (source Phytoma n°567, Janvier 2004). Les
infestations larvaires à l’automne 2003 semblent un peu plus élevées qu’en 2002.
Source PV : Données non réactualisées pour
PACA et absentes pour Rhône-Alpes
Figure 20 : Infestation par la pyrale du
maïs, campagne 1999 (source SRPV,
Figure 21 : Répartition de la sésamie du
maïs en 2003
(source Phytoma, Janvier 2004)
Ministère de l’Agriculture)
17
B. METHODES DE LUTTE
RAVAGEURS DU MAÏS
CONTRE
LES
INSECTES
1- Contre la chrysomèle 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.
a) 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.
b) 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.
18
c) 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
19
Venétie, qui a appliqué ce type de lutte, prouve que l’éradication est impossible). A
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.
2- Moyens de lutte contre la pyrale et la sésamie du maïs
a) Les méthodes culturales
Le broyage des pailles en fragments très fins avec des broyeurs rotatifs à axe
horizontal permet de réduire le nombre de larves de pyrale et de sésamie hivernantes,
de même qu’un labour qui soumet les chenilles aux agents pathogènes du sol et
restreint la remontée des papillons au printemps. Ceci freine le développement de la
pyrale l’année suivante mais, dans les zones fortement contaminées la seule lutte
culturale ne suffit pas.
b) Les méthodes chimiques
Différents insecticides chimiques sous formulation granulée ou liquide sont
disponibles pour lutter contre la pyrale et la sésamie. Les principaux produits utilisés
sont des insecticides de la famille des pyréthrinoïdes de synthèse, des organophosporés ou des benzoyl-urées. Les contraintes pour l’utilisation d’insecticides sont
que :
- la taille atteinte par les plantes à l’époque du traitement impose l’utilisation de
moyens aériens ou de matériels terrestres spécialement adaptés (tracteurs
enjambeurs). - toute intervention par traitement aérien doit être déclarée au moins 3
jours à l’avance au Service Régional de la Protection des Végétaux (SRPV) et un avis
de réalisation doit ensuite être transmis dans les 15 jours.
Les chenilles de pyrales ne sont vulnérables au traitement que durant les 2 premiers
stades larvaires (larve inférieure à 6mm) car le produit pulvérisé se répartit à l’aisselle
des feuilles, point de passage obligé des jeunes chenilles avant leur installation dans
les tiges. De manière à mieux définir le moment où il faudra pulvériser un insecticide,
les agriculteurs doivent inspecter leurs champs et réaliser un comptage des œufs, des
larves de pyrales et/ou sésamie, des lésions fraîches, pour décider de pulvériser ou
non. Des bulletins d’alerte signalant un vol de pyrales adultes sont aussi émis par les
SRPV. Le suivi des vols de pyrales et sésamies (1ère ou 2ème générations) est possible
20
grâce à la mise en place dans les champs de pièges contenant des phéromones
synthétiques reproduisant les phéromones sexuelles émises par les femelles. Les
mâles sont attirés par ces phéromones et pris au piège. Ainsi, en contrôlant
régulièrement les pièges, on peut déterminer la période de premiers vols des pyrales et
évaluer l’ampleur du phénomène.
Les traitements chimiques, réservés aux zones très infestées, concernent chaque année
500 à 600 000 hectares de cultures en France (source AGPM) (1/5 de la surface
totale). Pour lutter contre la pyrale et la sésamie, les agriculteurs consacrent un budget
important aux insecticides mais leur efficacité reste limitée : une fois dans la tige, la
larve est protégée des insecticides classiques. De plus, les pluies abondantes après
l’application d’un insecticide chimique font diminuer l’efficacité du traitement.
L’utilisation de traitements phytosanitaires implique aussi une connaissance et un
respect des règles d’hygiène et sécurité pour la préparation et l’épandage des produits,
ainsi que pour leur stockage ou pour l’élimination des résidus afin de limiter les
risques. La méthode de lutte chimique est donc onéreuse, d’efficacité aléatoire et elle
manque de précision quant à l’entomofaune atteinte.
c) Les méthodes biologiques
Les populations de pyrales peuvent être réduites par l’utilisation de Trichogrammes.
Les Trichogrammes sont des insectes quasi-microscopiques dont les larves se
développent à l’intérieur des œufs de pyrale, empêchant ainsi l’émergence des
chenilles qui s’attaquent au maïs.
L’utilisation de trichogrammes repose sur la technique de lâchers inondatifs et
saisonniers (200 000 à 360 000 parasites par hectare). L’intervention doit être répétée
chaque année au moment de la ponte de la pyrale. Un bon synchronisme entre le
lâcher des trichogrammes et la ponte du ravageur est essentiel pour obtenir une
efficacité optimale. Il faut donc faire une étude des vols de pyrales (par la mise en
place de pièges à phéromones par exemple).
Pour leur épandage, les trichogrammes sont présentés sous la forme d’œufs parasités
d’un hôte de substitution (teigne de la farine par exemple), conditionnés dans des
petites capsules en carton biodégradables, percées pour permettre la libération des
trichogrammes adultes (figure 22). Les trichogrammes se dispersent alors à la
recherche d’œufs de pyrale. Les femelles trichogrammes pondent leurs oeufs à
l’intérieur des oeufs de pyrale (figure 23). L’œuf parasité devient noir après 4 à 5
jours ; la larve de pyrale est morte. De nouveaux trichogrammes adultes émergent
ensuite des œufs parasités.
Figure 22 : Capsule renfermant des
Trichogrammes (BASF). La capsule
ouverte montre les œufs parasités d’un hôte
de substitution. Remarquer la ponte
d'Ostrinia nubilalis sur la feuille de maïs.
Figure 23 : Femelle de trichogramme
pondant dans un œuf de pyrale du
maïs. (Daumal J. / INRA Antibes)
21
Les périodes prolongées de temps chaud et sec, de même que les périodes prolongées
de températures fraîches en début de saison ne sont pas favorables au développement
ou à la dispersion des trichogrammes. Ils sont aussi sensibles aux insecticides
chimiques pouvant être apportés dans les champs aux alentours.
Bien que l’utilisation de trichogrammes soit une méthode plus respectueuse de
l’environnement que les insecticides de synthèse, son coût d’utilisation en limite
l’adoption.
d) La lutte micro biologique avec Bacillus thuringiensis
La toxine dite Bt, appelée ainsi parce qu’elle est produite par la bactérie Bacillus
thuringiensis, a des propriétés insecticides vis à vis d’un certain nombre d’insectes
Lépidoptères, la pyrale et la sésamie en particulier. Après avoir ingéré cette toxine, les
larves des insectes cibles meurent. La toxine est répandue dans les champs sous forme
de bactéries inactivées. La toxine agit spécifiquement sur les insectes cibles et
présente une innocuité vis à vis de l’environnement et de la faune non sensible. De
nombreuses études ont montré l’absence de risque pour les mammifères et a fortiori
pour l’homme.
La toxine, produite sous forme cristalline par Bacillus thuringiensis, est ingérée par
les larves d'insectes cibles et solubilisée dans leur intestin où des protéases vont en
libérer la fraction toxique active. La toxine se fixe ensuite sur des récepteurs
spécifiques des cellules intestinales de la larve d'insecte ce qui conduit à la formation
de pores dans la paroi des cellules, à l'origine de leur destruction. Cela aboutit à la
mort de l'insecte, un à trois jours après l'ingestion des cristaux de toxine.
Cependant, cette pratique de lutte micro biologique a des limites. La persistance de
l’activité des cristaux de toxine Bt dans la nature est généralement faible et dépend
des conditions climatiques : les cristaux sont inactivés par les rayonnements ultraviolets et la pluie provoque un lessivage des produits bactériens.
Pour être efficace, le traitement doit être répété plusieurs fois par saison, ce qui
augmente les coûts pour l’agriculteur.
Mais surtout, une larve qui se développe à l’intérieur de la plante n’est pas exposée à
la toxine épandue sur les feuilles donc l’utilisation classique de toxine Bt est peu
efficace sur la pyrale et la sésamie, ravageurs foreurs des tiges et des épis. C’est
pourquoi ce moyen de lutte microbiologique est peu développé en France.
e) Les variétés de maïs génétiquement résistant
Les plantes de maïs transgéniques produisant elles-mêmes, grâce à un gène issu de la
bactérie Bacillus thuringiensis, une toxine Bt comme celle utilisée dans le cas de la
lutte microbiologique, apportent de nouvelles solutions pour le contrôle de ces
ravageurs. En effet, ce maïs génétiquement modifié est efficace sur les larves de
pyrales et sésamies localisées à l’intérieur des tiges ou des épis, contrairement aux
autres moyens de lutte diffusés par épandage qui ne peuvent agir qu’en surface de la
plante et donc pendant une période très courte du développement larvaire. Les larves
de pyrales et sésamies qui se nourrissent des tissus du maïs génétiquement modifié
meurent dans les 3 jours qui suivent l’ingestion de la protéine insecticide. La
22
production de protéines de Bt par les plantes leur confère une protection interne et
continue. L’agriculteur est donc déchargé d’une opération culturale délicate et assuré
d’une bonne protection de ses cultures lui permettant d’atteindre un bon rendement.
De plus, la culture de ces plantes génétiquement modifiées permet de limiter le
recours aux insecticides et ainsi de diminuer leur impact sur l’environnement. Les
autres insectes utiles présents dans les champs de maïs sont épargnés car la toxine est
efficace spécifiquement sur les insectes cibles, contrairement aux insecticides
chimiques qui ont un large spectre d’action.
Tout comme pour l’utilisation d’insecticides chimiques, il existe un risque, dont la
probabilité d’occurrence est très faible, que quelques insectes deviennent résistants à
long terme. Ce phénomène est d’autant plus improbable que toutes les variétés de
maïs cultivées ne sont pas des variétés de maïs génétiquement modifié pour lutter
contre la pyrale et la sésamie. Donc les pyrales (ou sésamies) qui pourraient
éventuellement devenir résistantes se reproduiraient avec des pyrales (ou sésamies)
sensibles ce qui contribuerait à maintenir la sensibilité à la toxine.
Les plantes génétiquement modifiées faisant l’objet de cette demande sont des
hybrides de maïs obtenus par le croisement traditionnel de deux géniteurs
génétiquement modifiés : l’un étant résistant à la chrysomèle des racines du maïs et
tolérant au glufosinate, l’autre étant résistant à la pyrale et à la sésamie et tolérant au
glufosinate et 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.
23
C. 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.
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.
24
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.
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 et par la pyrale ou la sésamie.
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 espèces
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.
25
DOSSIER TECHNIQUE
PIONEER GENETIQUE SARL
26
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 Lépidoptères et tolérants aux herbicides
glufosinate d’ammonium et glyphosate.
B. INFORMATIONS
RECEPTEUR
CONCERNANT
L’ORGANISME
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).
27
• 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
détruites par le froid de l’hiver. De ce fait les repousses n’atteignent pas le stade
reproductif.
28
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 :
ƒ Aquitaine et Midi-Pyrénées,
ƒ Façade atlantique et notamment en Bretagne et Poitou-Charentes,
ƒ L'Est avec notamment les régions Rhône-Alpes et Alsace,
ƒ La zone Nord-Loire (Centre, Ile-de-France, Picardie, ChampagneArdenne…).
29
6- Description de l’habitat naturel de la plante, pour les plantes ne poussant pas
dans la communauté 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.
30
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 géniteurs de maïs génétiquement modifiés,
l’un apportant la résistance à certains insectes Coléoptères et la tolérance à l’herbicide
glufosinate, l’autre apportant la résistance à certains insectes Lépidoptères et la
tolérance aux herbicides glufosinate et 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 géniteurs de maïs génétiquement modifiés 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 géniteurs de maïs
génétiquement modifiés contiennent les éléments génétiques transférés à chacun des
géniteurs.
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
géniteur 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.
31
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 géniteurs de maïs génétiquement
modifiés afin de fabriquer des hybrides de maïs capables de résister aux attaques de
certains insectes Coléoptères et Lépidoptères 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 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.
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 Lépidoptères 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.
32
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.
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 géniteurs de maïs génétiquement modifiés, 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 géniteurs génétiquement modifiés 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
Dans cette expérimentation nous allons ensacher ou castrer les panicules de toutes les
plantes transgéniques, avant l’émission de pollen, de façon à éliminer les risques de
33
dissémination du pollen transgénique ou bien, une distance d’isolement de 200 mètres
sera maintenue par rapport à toute autre culture de maïs commercial.
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
Lépidoptères ou 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
Une des cibles du maïs génétiquement modifié objet de la demande d’expérimentation
est constituée par certains insectes Lépidoptères, notamment la pyrale (Ostrinia
nubilalis) et la sésamie du maïs (Sesamia nonagrioides), au stade larvaire de croissance.
Les larves de pyrale et sésamie se nourrissent sur les tissus de maïs exprimant la
protéine insecticide et la protéine est activée dans le tube digestif de l’insecte par
l’action d’une protéase en pH alcalin. La protéine activée est toxique pour Ostrinia
nubilalis ou Sesamia nonagrioides qui possèdent des capteurs spécifiques de la
protéine activée dans la membrane du tube digestif. Une fois que la toxine est liée à
cette membrane, le tube digestif de l’insecte se paralyse, l’insecte arrête de se nourrir
presque immédiatement et meurt dans les 3 jours.
34
Une autre cible de ce maïs génétiquement modifié est constituée par certains insectes
Coléoptères tels que les chrysomèles des racines, Diabrotica virgifera virgifera.
Lorsque ces larves de Coléoptères se nourrissent de ce maïs, elles sont exposées aux
protéines insecticides produites par le maïs génétiquement modifié et il en résulte des
effets histo-pathologiques sur les cellules épithéliales de leur intestin, suivis de la
mort de l’insecte.
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 seulement de certaines
larves d’insectes Coléoptères et Lépidoptères et affectera seulement les larves se
nourrissant du 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 de la plante transformée est faisable par biotest en donnant des
échantillons de tissus provenant de ces plantes à des larves de Coléoptères comme la
chrysomèle des racines (Diabrotica virgifera virgifera) ou de Lépidoptères, comme la
pyrale ou de sésamie. Les plantes génétiquement modifiées sont celles qui conduisent
à la mort des larves d’insectes se nourrissant des tissus de maïs.
L’identification des plantes transformées peut aussi se faire en testant leur tolérance
au glufosinate-ammonium ou au glyphosate, en plaçant de petites quantités de
glufosinate sur les feuilles ou en pulvérisant le glyphosate. Les plantes transformées
sont celles qui ne montrent pas de nécrose au point d’application de l’herbicide
glufosinate et qui survivent à l’application de glyphosate.
35
• 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 polymérase) ou Southern blot
(digestion de l’ADN avec des enzymes de restriction, électrophorèse, transfert sur
membrane et hybridation avec des sondes spécifiques).
13-Information, le cas échéant, sur les précédentes disséminations de la plante
génétiquement modifiée
Des hybrides génétiquement modifiés consistant en cette combinaison d’OGM ont été
testés dans plusieurs essais au champ conduits dans diverses régions de culture du
maïs en Amérique du Nord et du Sud en 2003. Aucun effet non intentionnel lié à ces
expérimentations n’a, à notre connaissance, été rapporté à ce jour.
36
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’ont 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.
37
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 Lépidoptères 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.
38
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.
39
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
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.
40
EVALUATION DES RISQUES POUR
L’ENVIRONNEMENT LIES A LA
DISSEMINATION VOLONTAIRE
D’HYBRIDES DE MAÏS GENETIQUEMENT
MODIFIES RESISTANTS A CERTAINS
INSECTES COLEOPTERES ET
LEPIDOPTERES ET TOLERANTS AUX
HERBICIDES
PIONEER GENETIQUE SARL
41
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 géniteurs de maïs
génétiquement modifiés : l’un étant résistant à certains insectes Coléoptères et tolérant à
l’herbicide glufosinate-ammonium, l’autre étant résistant à certains insectes Lépidoptères
et tolérant aux herbicides glufosinate-ammonium et 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.
42
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 Lépidoptères 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.
43
2- Avantages ou inconvénients sélectifs conférés aux PSGM
Les plantes génétiquement modifiées ont été obtenues par croisement traditionnel
entre deux types de géniteurs génétiquement modifiés. Pour chaque géniteur, 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 les chrysomèles
des racines Diabrotica virgifera virgifera, la résistance à certains insectes
lépidoptères ravageurs comme la pyrale Ostrinia nubilalis ou la sésamie Sesamia
nonagrioides, et la tolérance aux herbicides glufosinate-ammonium et 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 et Lépidoptères 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 Lépidoptères, tels
que la pyrale, Ostrinia nubilalis ou la sésamie, Sesamia nonagrioides et certains
insectes Coléoptères tels que la chrysomèle des racines, Diabrotica virgifera
virgifera. Toutefois, ce bénéfice pourrait être diminué si les insectes cibles
développaient une résistance à la protéine insecticide qui s’exprime dans le maïs
44
génétiquement modifié. 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 Lépidoptères et tolérant au
glufosinate-ammonium 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 un impact
négligeable, immédiat et/ou différé résultant de l’interaction directe ou indirecte entre
le maïs génétiquement modifié et les organismes non-cibles, sur l’environnement.
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 Lépidoptères 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.
45
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 biogéochimiques.
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.
46
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 insectes Coléoptères et Lépidoptères et la tolérance au glufosinateammonium 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 biogéochimiques.
- 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 et Lépidoptères, 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.
47
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
48