Obtention de peupliers transgéniques mâles et

Dossier CGB n° B/FR/01.05.01
Campagne 2001
F ICHE D’INFORMATION DESTINEE AU PUBLIC
ELABOREE PAR L’INRA RESPONSABLE DU PROJET
« Obtention de peupliers transgéniques mâles et femelles pour la
réalisation de croisements contrôlés
et l’obtention de descendants homozygotes au site d’intégration du
transgène. »
Numéro d’enregistrement CGB : B/FR/01.05.01
En application de la loi 92-654, du 13 juillet 1992, le ministre chargé de l’agriculture, après
avis de la commission d’étude de la dissémination des produits issus du génie génétique
(Commission du génie biomoléculaire), placée auprès des Ministères chargés de l’Agriculture et de
l’Environnement, a donné l’autorisation (N°01/017 en date du 15 juin 2001) d’effectuer des essais au
champ sur le territoire de :
SAINT CYR en VAL (45590).
Responsable à contacter pour tout renseignement concernant l’essai au champ de :
Peupliers génétiquement modifiés :
INRA-CRO
B.P. 20619 Ardon, 45166 Olivet Cedex
Télécopie : 02 38 41 78 79
MINISTERE DE L’AGRICULTURE ET DE LA PECHE
SECRETARIAT COMMISSION DU GENIE BIOMOLECULAIRE
251 rue de Vaugirard - F-75732 Paris cedex 15
Télécopie : 01 49 55 59 48
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Avertissement : La présente fiche d’information du public est rédigée sous la seule responsabilité du
demandeur sur la base du dossier de demande d’autorisation en tenant compte des prescriptions de la
Commission du génie biomoléculaire en ce qui concerne les conditions d’expérimentation.
Dossier CGB n° B/FR/01.05.01
Campagne 2001
1° DESCRIPTION SYNTHETIQUE DES PLANTES GENETIQUEMENT MODIFIEES
Plante d’origine:
a) Famille : Salicinées
b) Genre : Populus
section Populus
Clone femelle
c) Espèce : Hybride interspécifique Populus tremula x Populus alba
e) Clone : INRA N° 717-1B4
f) Nom usuel : Peuplier grisard
Clone mâle
c) Espèce : Populus tremuloides
e) Clone : INRA N° GES-K13
f) Nom usuel : Tremble américain
Plantes génétiquement modifiées
Les plantes transgéniques installées sont issues des croisements contrôlés entre 2 transformants du
clone femelle INRA 717-1B4 et du clone mâle non transformé INRA-GES K13.
Les plantes transgéniques faisant l’objet de la présente demande sont modifiées pour l’expression d’un
gène de sélection : le gène nptII conférant aux transformants la capacité de pousser, de se multiplier et de
s’enraciner en culture in vitro en présence de kanamycine (50 mg/l) et d’un gène reporter : le gène uidA utilisé
comme standard de transformation.
Ces 2 gènes sont sous le contrôle des promoteurs constitutifs pNOS pour nptII et 35S du CAMV pour uidA.
Ils s’expriment normalement à tout moment dans toute la plante.
2° BUT DE LA DISSEMINATION
Les études d’expression de transgènes chez les arbres n’ont jusqu'à présent été effectuées que
sur des transformants primaires hétérozygotes pour le transgène. Nos études sur ce type de matériel nous ont
permis de mettre en évidence une bonne stabilité dans le temps et dans l’espace de l’expression des
transgènes. Qu’en est-il de cette expression si le transgène est à l’état homozygote ? L’obtention d’un arbre
avec un transgène à l’état homozygote pourrait permettre dans certains cas d’optimiser la modification des
caractères cibles. Par exemple, chez les plantes herbacées, tabac ou arabette, de nombreux exemples
démontrent la meilleure efficacité de l’effet antisens lorsque le transgène est à l’état homozygote, cet état étant
obtenu assez rapidement chez ces plantes par autofécondation. Cependant, il a été aussi montré chez les
plantes herbacées, que la fréquence d’inactivation du transgène par méthylation était grandement augmentée
chez des individus homozygotes (Meyer et al., 1994). Qu’en est-il chez les arbres ? C’est ce que nous nous
proposons d’aborder dans cette approche de longue haleine, du fait notamment que le peuplier est une espèce
dioïque pour laquelle par conséquent l’autofécondation n’est pas possible.
Une première campagne de croisements F1 impliquant différentes mères transgéniques a été analysée
et certains descendants ont été choisis pour être géniteurs dans une seconde campagne de croisements
controllés F2 intradescendance. Celle-ci devrait conduire à la production d’individus dont certains devraient
être homozygotes pour le transgène. Dans le cadre de cette démarche, cette demande de dissémination
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Avertissement : La présente fiche d’information du public est rédigée sous la seule responsabilité du
demandeur sur la base du dossier de demande d’autorisation en tenant compte des prescriptions de la
Commission du génie biomoléculaire en ce qui concerne les conditions d’expérimentation.
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concerne l’élevage, jusqu’à leur maturité sexuelle, des descendants F1 qui seront utilisés pour réaliser en
conditions confinées les croisements F2.
3° EVALUATION DES EFFETS ET DES RISQUES POUR LA SANTE PUBLIQUE ET POUR L’ENVIRONNEMENT
Aucun effet nuisible vis à vis de la santé publique n’est identifiable actuellement. De même,
aucun avantage ou inconvénient sélectif de la plante transformée, comme aucune incidence écologique ne
peuvent être actuellement identifiés ou envisagés.
La reproduction est essentiellement sexuée, mais il existe aussi des possibilités de drageonnage
(formation de pousses sur les racines superficielles). On ne connaît pas actuellement le sexe des clones qui
seront installés. L’obtention de la maturité sexuelle et la détermination du sexe des plants est le premier objectif
de l’expérimentation. Dans les meilleures conditions de croissance le temps de génération minimal est de 4-5
ans (début de floraison). Les bourgeons floraux sont identifiables sans ambiguité dès le mois de janvier. Le
pollen est disséminé en moyenne fin février - début mars et les graines en moyenne fin avril - début mai. Elles
sont très petites, sans albumen et perdent leur viabilité très rapidement dans la nature (2 à 4 semaines). Chez
les peupliers de la section Populus, la régénération par semis est rare, car les conditions écologiques
nécessaires à la germination des graines et au développement des semis sont rarement réunies : terrain nu,
absence totale de concurrence, pleine lumière, humidité constante et sans excès.
Les peupliers grisards sont compatibles avec les autres peupliers de la section Populus : Populus
alba, P. tremula et leur hybrides (grisards) P. x canescens (naturels ou cultivés) et compatibles aussi avec
l’espèce américaine Populus tremuloides. Il faut faire remarquer que les peupliers de la section Populus sont
très peu cultivés. Par contre, il ya une quasi impossibilité de croisement avec les peupliers des autres sections
(Aigeros et Tacamahaca) en raison de phénomènes d’incompatibilité et de décalages phénologiques de
floraison.
4° M ETHODES ET PLANS DE SUIVI DE LA DISSEMINATION ET D’INTERVENTION D’URGENCE
La plantation est réalisée sur une surface expérimentale totale de 756 m2. Elle comporte 84
plants dont 58 plants transformés et 26 plants témoins non transformés, plantés à un écartement de 3 x 3 m.
La durée totale prévue de l’expérimentation est de 10 ans, celle-ci doit se terminer au cours de
l’hiver 2010-2011. Elle est subdivisée en 2 périodes :
* Expérimentation proprement dite de 8 ans : Printemps 2001 - Hiver 2008/2009
* Destruction des plants et surveillance post expérimentale du site de 2 ans : Hiver 2008/2009 - Hiver
2010/2011.
Cependant cette durée pourra être réduite si suffisamment d’arbres auront été florifères assez
tôt et auront permis la réalisation des croisements F2 et l’obtention de descendances en nombre
suffisant pour l’étude.
On peut sans ambiguïté identifier précocement tout bourgeon ou jeune chaton mâle ou femelle
en janvier - début février avant la dissémination du pollen ou des graines et avant le débourrement végétatif. Il
est ainsi facile de procéder manuellement (ou par émondage et élimination de toutes les branches pouvant
porter des fleurs en cas de floraison abondante) à l’élimination totale de tous les bourgeons et éventuellement
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des petits chatons avant tout risque de dissémination. L’INRA dispose de tous les engins (plate-forme
élévatrice sur tracteur, nacelle élévatrice sur véhicule tous terrains) permettant de procéder à la surveillance
visuelle des plants et aux interventions.
Tout le matériel éliminé sera détruit par incinération.
Prélèvement de matériel pour la réalisation des croisements contrôlés :
Dès que la maturité sexuelle aura atteint un niveau suffisant (nombre de plants florifères et répartition
des sexes) il sera procédé au prélèvement de matériel pour la réalisation des croisements.
Le matériel sera récolté au stade bourgeons floraux gonflès, ensaché et conservé en chambre froide à
4°. Il sera ensuite installé en enceintes confinées (cages à pollinisation en salle de culture) pour la réalisation des
croisements. Afin d’éliminer tout risque accidentel de dissémination, les croisements seront suffisament différés
dans le temps de manière à ce qu’il n’y ait plus de fleurs femelles réceptrices dans la nature.
Les capsules contenant les graines matures seront récoltées avant ouverture et mises en germination en
culture in vitro. Tout le matériel végétal, instruments et équipement ayant servi aux croisements sera incinéré,
autoclavé ou décontaminé.
En fin d’expérimentation, afin de contrôler toute possibilité de formation ultérieure de drageons,
les plants seront recépés, puis ils seront dévitalisés par traitement des rejets de souches à l’aide de Glyphosate
(celui-ci détruit les parties aériennes mais aussi toutes les racines grosses et petites). Ils seront ensuite arrachés
mécaniquement et brûlés. Aucune plantation de peuplier ne sera effectuée dans cette zone durant 2 ans.
Le site d’expérimentation est dans une zone ou toute personne non autorisée ne peut circuler
librement.
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