АБСТРАКТ НАЯ
Редактирование генов CRISPR-cas в культурных растениях может значительно ускорить выполнение программ селекции. Поразительно, что в сельскохозяйственном секторе количество патентов CRISPR-cas из Европы значительно отстает от США и Китая. Изучение полевых испытаний - еще один способ обобщить биотехнологические инновации в селекции растений. Мы изучали полевые испытания с 2002 года, а в последнее время - с 2015 по 2020 годы, когда появились CRISPR-cas в селекции растений. С 881 по июнь 2002 года в ЕС было проведено 2020 полевое испытание, из них кукуруза составляет 54.3%. В странах-членах ЕС существуют различия, и Испания возглавляет полевые испытания ЕС, почти половина из которых. Падение полевых испытаний в ЕС с 2006 года может быть связано со строгими правилами ГМО. С января 2015 года по июнь 2020 года только 48 полевых испытаний были проведены или продолжаются в восьми странах по сравнению с 19 странами в период с 2002 по 2015 год. Испания и Швеция занимают первое место с 28.3% этих полевых испытаний, а Великобритания - третье место с 17%. Только 5 полевых испытаний используют CRISPR-Cas9. На первом месте идут агрономические улучшения, за которыми следуют улучшение питания и устойчивость к биотическому стрессу как черты полевых испытаний. Что касается биотехнологических культур, картофель является наиболее тестируемой культурой: пятая часть полевых испытаний (20.8%). Обсуждаются последствия регуляторной политики в ограничительном развертывании NBT для улучшения заводов в Европе, а также необходимость в новом регулировании.
ВВЕДЕНИЕ
Ограниченное генетическое разнообразие ограничивает количество улучшений сельскохозяйственных культур, которые могут быть достигнуты с помощью традиционных подходов к селекции. Исследования секвенирования следующего поколения демонстрируют, что популяции видов растений в своих геномах обычно несут миллионы однонуклеотидных полиморфизмов и множество копий и структурных вариантов. Частота мутаций de novo (спонтанных) составляет примерно 10-8 в 10-9 на сайт на поколение, тогда как вариации, вызванные химической обработкой или ионизирующим излучением, приводят к более высокому уровню мутаций. Новые методы селекции (NBT) с использованием сайт-направленных нуклеаз (SDN) могут ускорить улучшение сельскохозяйственных культур за счет целенаправленного введения генетических вариаций. SDN, используемые для целевого редактирования генома, представляют собой новые мощные инструменты для внесения точных генетических изменений в растения с 2002 года. Как и традиционные подходы, такие как обычное скрещивание и индуцированный мутагенез, редактирование генома направлено на улучшение урожая.
Сочетание недорогого секвенирования генома с улучшенной вычислительной мощностью и высокопроизводительными технологиями фенотипирования ускорило идентификацию генов, лежащих в основе важных агрономических признаков, имеющих отношение к производству и качеству пищевых продуктов. Наряду с развитием технологий секвенирования всего генома в последние годы быстро появились NBT. Доступность информации о последовательности всего генома для ряда сельскохозяйственных культур наряду с прогрессом в методах редактирования генома предоставляет несколько возможностей для достижения желаемых характеристик.
По сравнению с ранними версиями SDN NBT, такими как олигонуклеотид-направленный мутагенез (ODM), мегануклеазы (MNs), нуклеазы цинковых пальцев (ZFNs) и эффекторные нуклеазы, подобные активаторам транскрипции (TALEN), сгруппированные с регулярными интервалами короткие палиндромные повторы (CRISPR) -система способна изменять геном более эффективно и с высокой точностью. CRISPR-cas - это быстро развивающийся метод редактирования генома, который эффективно применяется в различных растительных организмах, включая как модельные, так и культурные растения (Ricroch, Clairand & Harwood, 2017; Pfeiffer, Quétier & Ricroch A. 2018). В последнее время редактирование генов CRISPR-cas рассматривается как технология, которая произвела революцию в фундаментальных, а также прикладных исследованиях в селекции растений с 2014 года и была начата на пшенице (Ван и другие 2014). Между тем редактирование генома с использованием CRISPR-cas было успешно продемонстрировано на многих зерновых культурах, включая ячмень, кукурузу и рис. Эти НБТ могут стимулировать развитие признаков у новых культур, а также способствовать биофортификации, повышению урожайности, устойчивости к вредителям и болезням, адаптации к изменению климата, а также промышленным и фармацевтическим применениям (Ricroch 2019). Недавнее нововведение касается оптимизации азотного питания или эффективности использования воды. Выведение устойчивых к изменению климата сортов сельскохозяйственных культур, способных сохранять урожай и качество, имеет важное значение для обеспечения продовольственной безопасности и экономической отдачи.
Европа сыграла важную роль в биотехнологии растений благодаря новаторским открытиям в области трансгенеза, сделанным Ван Монтегю в Бельгии и Шеллом в Германии (см. Herrera-Estrella и другие 1983). В настоящем исследовании мы исследуем место Европы в области сельскохозяйственных инноваций в НБТ. После неоднократных запретов выращивания трансгенных культур мы изучаем, вызывают ли НБТ новую динамику в программах селекции растений в Европе. мы собрали полевые испытания биотехнологических растений с 2002 года, чтобы проследить их эволюцию, и особенно с 2015 года, когда появились НБТ и была внедрена Директива ЕС 2015/412 (так называемая Директива об отказе от использования).
1. ПОЛЕВЫЕ СУДЫ В ЕС С 2002 ПО 2020 ГОДЫ
В 2019 году мы выполнили исчерпывающую подборку патентов с использованием CRISPR-cas с 2012 по 2018 год (Martin-Laffon, Kuntz and Ricroch 2019). Этот пейзаж показал, что лаборатории в США сыграли роль пионеров в первоначальном изобретении. Патенты с использованием CRISPR-cas в отношении растений появились с сентября 2012 г. (Dow Agrosciences / Sangamo Biosciences, США). В общей сложности было подано 262 патента с исками, относящимися к растениям. Некоторые другие патенты, не имеющие прямого сельскохозяйственного применения, такие как использование растений для производства молекул или конкретных метаболических изменений, или в качестве исследовательской модели (арабидопсис, ячмень и рис), были сгруппированы в эту категорию растений. В категории растений лидирует Китай (60.5%), за ним следуют США (26%), тогда как патенты европейского происхождения составляют только 8% (17 патентов, из которых Германия и Нидерланды внесли вклад в 6 и 5 патентов, соответственно). На Японию и Корею приходится по 2.3% (5 патентов). Рис - наиболее представленное растение, за ним следуют кукуруза и пшеница. Это можно объяснить огромными инвестициями в биотехнологии в Китае (Ricroch 2020 в прессе). Примером технического стимула для инвестиций Китая в сельскохозяйственной сфере может быть национальная важность выращивания риса в контексте изменения климата и связанных с ним биотических ограничений. Частные компании с наибольшим количеством депозитов: Dupont Pioneer (США), KWS Saat (Германия), Keygene (Нидерланды), Dow Agrosciences (США), Beijing DBN Technology (Китай). Государственные вкладчики в основном представлены китайскими общественными организациями. Калифорнийский университет - самый важный американский вкладчик для сельскохозяйственного сектора. Частные компании подали 27% этих патентов (США, Китай, Нидерланды и Германия). Государственные вкладчики в основном представлены китайскими исследовательскими организациями. По количеству патентов CRISPR-cas, поступающих из Европы, значительно отстает от Китая и США. Претензии касаются селекции растений, технического усовершенствования использования CRISPR-cas, использования модели растений, исследований, устойчивости к вирусам, редактирования эпигенома и производства молекул.
Поскольку Европа играет второстепенную роль в патентном ландшафте, мы собрали полевые испытания, проведенные в Европе, для изучения селекционных программ с 2002 г. и в последнее время (2015-2020 гг.), Поскольку CRISPR-cas - это новый инструмент, используемый в селекционных программах. Однако с марта 2015 г. государства-члены имеют возможность принимать юридически обязательные акты, ограничивающие или запрещающие выращивание ГМО на своей территории в соответствии с Директивой ЕС 2015/412. На веб-сайте Европейской комиссии (ЕК) представлены полевые испытания в ЕС с 2002 г. (https://gmoinfo.jrc.ec.europa.eu/gmp_browse.aspx). С 881 по июнь 2002 года в Европе было проведено 2020 полевое испытание.
Успех селекционной программы зависит от ее адекватного позиционирования в наборе инноваций, принятых селекционерами. В Европе EuropaBio (2020) насчитывает 23 проекта, финансируемых ЕС, по приложениям CRISPR в сельском хозяйстве (данные получены в середине 2019 года). Похоже, что ЕС инвестировал более 34 миллионов евро (в эти проекты по состоянию на середину 2019 года), например, внедрение технологии CRISPR-Cas9 в дыне для корректировки созревания плодов и генов устойчивости к ЦМВ или для повышения устойчивости к абиотическому стрессу в зерновых, например. .
Полевые испытания должны проводиться в условиях, которые соответствуют реальной агрономической практике, в которой предполагается коммерческое выращивание растений. В 2019 году чуть более 3500 новых сортов растений были применены в Управлении сортов растений Сообщества (агентство Европейского Союза, которое управляет системой прав на сорта растений Европейского Союза, охватывающей 27 государств-членов). Это почти 10 новых сортов растений в день. Поскольку Европа играет второстепенную роль в патентном ландшафте, мы собрали полевые испытания, проведенные в Европе, чтобы изучить селекционные программы как инновации. Чтобы понять возможные тенденции в исследованиях и разработках, мы собрали все полевые испытания, проведенные в ЕС с 2002 года с использованием трансгенеза и с 2005 года с использованием трансгенеза и NBT. Эти европейские данные помогают нам обсудить эволюцию исследований с момента появления НБТ и выделить особенности ЕС.
Многие селекционные программы были реализованы в Европе с 2002 года, при этом в 124 году было проведено 2006 полевых испытания. Строгие правила привели к сокращению полевых испытаний в ЕС с 2006 года, как видно из figure1.
Рис.1: Количество полевых испытаний в ЕС в год (2002-2020) (дата подтверждения компетентным органом государства-члена) (всего: 881 полевое испытание)
Во-первых, с учетом 881 полевых испытаний, проведенных в ЕС с 2002 по июнь 2020 года и одобренных Европейской комиссией, урожай кукурузы намного превосходит другие культуры: 54.3% полевых испытаний. Кроме того, Испания лидирует в полевых испытаниях ЕС, почти половина из которых, за ней следуют Франция, Германия и Швеция (рис. 2).
Рис. 2: Распределение полевых испытаний по странам и культурам в ЕС (2002-2020 гг.) (Всего: 881 полевое испытание)
а. Страны-участницы (19) проводят полевые испытания.
б. Виды сельскохозяйственных культур (36), использованные в полевых испытаниях.
Глядя на признаки, проверенные в полевых условиях для агрономической оценки, мы заметили, что селекционеры создают новые сорта растений, которые облегчают фермерам сбор урожая (консервативная обработка почвы сахарной свеклой, контроль потока генов у красного риса, льна) или
- более высокий урожай (измененная морфология огурца, производство рекомбинантного паучьего шелка в картофеле в качестве биореактора; эффективность использования азота, наполнение зерна, улучшенный фотосинтез, раннее цветение у кукурузы; измененная архитектура растения, цветение и плодоношение у цитранжа, производство зерна у камелины, риса ),
- устойчивость к биотическому стрессу (большая устойчивость к вредителям и болезням яблони, хлопка, огурца, виноградной лозы, лимона, кукурузы, масличного рапса, апельсина, сливы, картофеля, риса, сахарной свеклы, пшеницы и других устойчивых к гербицидам хлопка, кукурузы, масличного рапса, сахарной свеклы , соя, пшеница),
- устойчивость к абиотическому стрессу (лучшая засухоустойчивость хлопка, кукурузы, гороха, картофеля, древесины),
- биообогащение и улучшение питания (измененный состав крахмала в картофеле, кукурузе, больше витаминов, более высокие уровни полезных соединений, таких как измененное содержание масла в масличном рапсе, камелине и измененное содержание промышленного масла в крамбе, повышенный уровень антоцианина в яблоке, больше фитазы в ячмене, измененный метаболизм серы в Brassica Oleracea),
- свойства продукции биомассы овсяницы, кукурузы, тополя и табака,
- фармацевтические свойства ячменя, картофеля, кукурузы,
- селекционные признаки (переработка партенокарпинга в томате, клубнике; гибриды осины; выведенные энергетические культуры для производства биоэтанола и Лепидиум кампестре как новая и покровная масличная культура).
2. ПОЛЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ В ЕС С 2015 ПО 2020 ГОДЫ
Меняется ли эта тенденция с использованием НБТ? Мы фокусируемся на всех полевых испытаниях, проводимых с 2015 года или в настоящее время продолжающихся в ЕС, в связи с реализацией Директивы ЕС 2015/412 и появлением CRISPR-cas как нового инструмента, используемого в программах разведения (рис. 3). Действительно, селекционеры могут внедрять новые технологии и инструменты для ускорения генетического улучшения в селекционных программах, таких как использование CRISPR-Cas9.
Данные взяты с веб-сайта Европейской комиссии (https://gmoinfo.jrc.ec.europa.eu/gmp_browse.aspx).
С января 2015 года по июнь 2020 года было проведено или в процессе несколько полевых испытаний (48). Только восемь стран все еще проводят полевые испытания в период с 2015 по 2020 год по сравнению с 19 странами в период с 2002 по 2015 год. На рисунке 3 Первое место занимают Испания и Швеция с 28.3% полевых испытаний (2015-2020 гг.). Великобритания, которая, возможно, будет исключена из списка стран-участниц, занимает третье место с 17%. Далее Бельгия и Чехия провели соответственно 9.4% и 7.5% полевых испытаний. Наконец, два полевых испытания начинаются в Нидерландах, одно в Польше и одно в Финляндии. Две самые густонаселенные европейские страны (Франция и Германия), проводившие множество испытаний в период с 2002 по 2015 год, не проводят ни одного из них в период 2015-2020 годов.
В период с 2015 по 2020 год 11 стран отказались от полевых испытаний (Дания, Франция, Германия, Венгрия, Исландия, Ирландия, Италия, Литва, Португалия и Словакия).
Рис. 3: Распределение полевых испытаний по странам и культурам в ЕС (2015-2020 гг.) (Всего: 48 полевое испытание)
а. Страны-участницы (8) проводят полевые испытания.
б. Виды сельскохозяйственных культур (16), использованные в полевых испытаниях.
Гибрид осины и серого тополя рассматривался как «Тополь».
Только пять частных компаний из 23 институтов (таблица 1) проводят полевые испытания в период с 2015 по 2020 годы (IDEN Biotechnology и Biomass Booster SL в Испании, Lyckeby Starch AB, SweTree Technologies AB и Syngenta в Швеции, Usovsko as в Чешской Республике). В основном государственные исследовательские и средние компании (кроме большой компании Syngenta) проводят полевые испытания.
Таблица 1: Распределение полевых испытаний по институтам в ЕС (2015-2020) (всего: 48 полевых испытаний)
Институт | Количество полевых испытаний |
Шведский университет сельскохозяйственных наук, Швеция | 8 |
Центр Джона Иннеса, Великобритания | 5 |
IDEN Biotechnology, Испания | 4 |
Rothamsted Research, Великобритания | 4 |
VIB (Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie), Бельгия | 4 |
Университет Лериды, Испания | 3 |
Ускоритель биомассы, SL, Испания | 2 |
Centro Nacional de Biotecnología - CSIC, Испания | 2 |
Публичный университет Наварры - CSIC, Испания | 2 |
Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Испания | 1 |
Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura, Испания | 1 |
Институт растениеводства, Чешская Республика | 1 |
Станция исследования и развития фруктов Бистрица, Румыния | 1 |
Институт экспериментальной ботаники АН ЧР, Чешская Республика | 1 |
Lyckeby Starch AB, Швеция | 1 |
Университет Палацкого в Оломоуце, Чешская Республика | 1 |
Университет Вагенингена, Нидерланды | 1 |
Sveriges Lantbruksuniversitet, Швеция | 1 |
SweTree Technologies AB, Швеция | 1 |
Syngenta Seeds AB, Швеция | 1 |
Университет Хельсинки, Финляндия | 1 |
Usovsko as, Чехия | 1 |
Университет Умео, Швеция | 1 |
Варшавский университет естественных наук, Польша | 1 |
Эволюцию типа сельскохозяйственных культур, тестируемых в полевых условиях, с 2015 года можно объяснить появлением НБТ. Что касается биотехнологических культур, картофель является наиболее тестируемой культурой: пятая часть полевых испытаний (20.8%). Второе место заняла кукуруза, за ней следуют осина, пшеница, камелина и слива. Таким образом, было проведено два испытания яблока, канолы и риса. Перечная трава - единственная новая культура, испытанная на повышенное содержание олеиновой кислоты) в Швеции.
Трансгенные растения все еще проходят полевые испытания. Использование CRISPR-cas9 VIB (Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie) является первым институтом, который разработал абиотический биосенсор (сигнал абиотического стресса в окружающей среде на уровне ДНК) кукурузы, испытанный в полевых испытаниях в 2018 г. Генетическая модификация в период с 2015 по 2020 гг. традиционный трансгенез - 84.9% исследований (Агробактерия тумефациенс (79.2%) или биолистик, используемый для риса, кукурузы и сои (5.7%)), но все больше и больше сельскохозяйственных культур в полевых испытаниях генетически модифицированы с помощью CRISPR-Cas (9.4%), модифицированы с помощью метода РНКи (3.8%) или обоих (РНКи + CRISPR-Cas9 (1.9%)). РНК-интерференция (РНКи) - это биологический процесс, позволяющий растениям передавать малые регуляторные РНК вторгающимся патогенам, чтобы вызвать молчание целевых генов вирулентности. Растет доля НБТ в полевых испытаниях ЕС, ведущих к новому поколению сортов. Действительно, 5 полевых испытаний основаны на CRISPR-Cas9 (в 2019 году картофель с меньшим содержанием амилозного крахмала на Lyckeby Starch AB в Швеции, табак с отложенным цветением в Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas в Испании, Brassica Oleracea регулирования метаболизма серы в Центре Джона Иннеса в Великобритании, а в 2018 году кукуруза с помощью абиотического биосенсора (2 испытания) в VIB в Бельгии) и в 2017 году два полевых испытания опирались на метод РНКи (слива с устойчивостью к вирусу оспы в Институте исследований сельскохозяйственных культур в Чехии Республика и картофель с устойчивостью к фитофторозу в Центре Джона Иннеса в Великобритании). В 2019 году один сорт Camelina с модифицированным маслом был разработан RNAi и CRISPR-Cas9 в Rothamsted Research в Великобритании.
Мы изучили эволюцию распределения признаков с точки зрения применений в полевых испытаниях в ЕС с 2015 по 2020 год с появлением CRISPR-Cas9 (рис. 4). На первом месте идут агрономические улучшения, за которыми следуют улучшение питания и устойчивость к биотическому стрессу. Кроме того, биотехнологические предприятия промышленного назначения также хорошо представлены благодаря различным полевым испытаниям на деревьях (тополь и камыш), чтобы удовлетворить потребности деревообрабатывающей и бумажной промышленности. Пять полевых испытаний касаются устойчивости к абиотическим стрессам. Культурные растения были разработаны для решения нескольких глобальных задач. Таким образом, трансгенные ячмень, рис и соя можно отнести к биотехнологическим культурам с терапевтическим применением.
Рис.4: Характеристики биотехнологических растений в полевых испытаниях в ЕС (2015-2020 гг.) (Всего: 48 полевых испытаний)
Таблица 2: Распределение полевых испытаний по признакам в ЕС (2015-2020 гг.)
(всего: 48 полевых испытаний)
Черта | Количество полевых испытаний |
Качество масла | 8 |
Устойчивость к грибковым заболеваниям | 4 |
Устойчивость к патогенам | 3 |
Абиотический биосенсор | 2 |
Производство биомассы увеличено | 2 |
Устойчивость к засухе | 2 |
Характеристики роста улучшены | 2 |
Повышенное содержание крахмала | 2 |
Повышенная доходность | 2 |
Увеличена способность укоренения | 2 |
Синтаза сахарозы сверхэкспрессируется | 2 |
Увеличение древесной биомассы | 2 |
Уровень антоцианов повышен | 1 |
Биообогащение витаминов (A, B, C) | 1 |
Производство витамина А + устойчивость к вредителям (Bt) | 1 |
Производство биомассы увеличено | 1 |
Отсроченное цветение | 1 |
Устойчивость к глифосатным гербицидам | 1 |
Высокое содержание железа | 1 |
Меньше крахмала амилозы | 1 |
Регулирование обмена серы | |
Повышение эффективности фотосинтеза | 1 |
Корневая система улучшена | 1 |
Подвои для персика и абрикоса | 1 |
Накопление 3-х молекул анти-VIH | 1 |
Кателицидиновый пептид LL-37 - антимикробный пептид человека | 1 |
Рекомбинантный белок LTB (фактор некроза опухоли человека С) | 1 |
Заключение
Недавнее глобальное изменение климата напрямую повлияло на основные биотические и абиотические стрессовые факторы, влияющие на урожайность сельскохозяйственных культур во всем мире. Следовательно, существует необходимость в выращивании устойчивых культур, устойчивых к множественным стрессам. НБТ и современные биотехнологические подходы могут справиться с изменением климата быстрее, чем традиционные инструменты. НБТ также можно использовать для выращивания сельскохозяйственных культур с новыми агротехническими характеристиками, которые могут помочь сократить использование пестицидов, удобрений, воды и азота и улучшить качество и безопасность пищевых продуктов. Новые сорта сельскохозяйственных культур сочетают в себе высокий потенциал урожайности и несколько генетических признаков. Мировая классификация патентов на редактирование генов типа CRISPR в растениях показывает неожиданное изменение баланса сил в пользу Китая, но не дает никаких указаний на то, что Европа, проигравшая битву за «ГМО», может восстановить свои силы в этом новое поле битвы биотехнологий.
25 июля 2018 года Европейский суд (CJEU) вынес решение о толковании определения термина «генетически модифицированный организм» в Директиве о ГМО 2001/18 / EC. Из постановления следует, что все организмы, полученные путем редактирования генома, подпадают под действие правовых рамок, применимых к выпуску, размещению на рынке, маркировке и отслеживанию ГМО. Франция выполняет постановление CJEU (C-528/16) о процедурах мутагенеза в июне 2020 года. Растения, полученные в результате процедур мутагенеза in vitro, представляют собой ГМО и подпадают под действие законодательства о генной инженерии и защите окружающей среды. Европейская комиссия может выполнять постановление Европейского суда для ЕС, а Государственный совет (Conseil d'État), высший административный суд Франции, должен выполнять его для Франции. Государственный совет Франции вынес свое решение 07.02.2020. Суд во многом последовал постановлению СЕС.
Продукты для редактирования генов, казалось бы, будут следовать гораздо более быстрым темпам развития от стенда к рынку, чем продукты GM, если регулирование не будет слишком строгим. Сегодня на мировом рынке представлено несколько заводов, разработанных с использованием NBT. В Европе нормативные ограничения, в том числе оценка воздействия трансгенных растений на окружающую среду и здоровье, привели к задержке утверждения и увеличению затрат на трансгенные растения (Ricroch, Boisron & Kuntz 2015). Хотя наука интересна и некоторые явные преимущества уже наблюдаются, чрезмерное регулирование и неправильное восприятие общественности могут препятствовать эффективному развитию и использованию НБТ (Quaim 2020). Наше настоящее исследование показывает, что чрезмерное регулирование замедлило инновации в Европе, поскольку было проведено очень мало полевых испытаний с использованием CRISPR и депонированы патенты. Проблема может быть связана с враждебным культурным («предупредительным») климатом против инноваций в Европе, включая биотехнологии (Kuntz & Berezow 2017). Было бы заблуждением не учитывать, что последовательные запреты ГМО в Европе не оказали сильного негативного воздействия на будущее НБТ на этом континенте. По запросу Европейской комиссии (ЕК) Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) провело оценку документации, представленной несколькими государствами-членами в поддержку их запроса о запрете размещения на рынке ГМ кукурузы MON 810 для выращивания в соответствии с в соответствии со статьей 18 Директивы 2002/53 / ЕС. Венгрия (в 2005 г.), Франция (2008 г.), Германия (2009 г.), Италия и Польша (2013 г.), Греция и Болгария (2014 г.) и Северная Ирландия (2015 г.) и т. Д. Обратились к ЕС с просьбой принять экстренные меры для запрещения выращивания ГМ кукуруза MON 810. В 2015 году несколько стран, таких как Франция, Германия, Австрия, Греция, Венгрия, Нидерланды, Латвия, Литва, Люксембург, Болгария, Польша, Дания, Мальта, Словения, Италия и Хорватия, ввели полный запрет на Валлония, франкоязычный регион Бельгии, отказалась от этого участия, а также Шотландия, Уэльс и Северная Ирландия (в соответствии с Директивой ЕС 2015/412). Согласно заключениям EFSA, около 80 мероприятий в настоящее время одобрены для импорта в ЕС (в основном толерантность к гербицидам) в 2020 году. Как политика редактирования генома в Европе препятствует развитию новых признаков и негативно влияет на решения в области управления и торговлю во всем мире, описывается Schiemann и другие (2020). Урнов, Рональд и Кэролл (2018) приходят к выводу, что, несмотря на решение Курии, нормативные поправки все еще возможны, они говорят: «Постановление CJEU прямо не запрещает генетически отредактированные культуры. Вместо этого он относит их к трансгенным растениям и подвергает их такой обширной оценке риска, что затраты на получение разрешения могут нести только крупнейшие корпорации. С научной точки зрения, это, попросту говоря, бессмысленно: как объяснялось выше, тысячи сельскохозяйственных культур, выращенных с помощью радиации, несут множество небольших генетических изменений и считаются безопасными. Почему урожай, в который внесено только одно такое изменение путем редактирования генома, может регулироваться иначе?? » Чрезмерное регулирование особенно наблюдается в Европе, и требуется новое регулирование, основанное на продукте, а не на процессе (Ricroch, Ammann & Kuntz, 2016). Поскольку растения, модифицированные NBT, считаются ГМО, можно прогнозировать, что в ближайшем будущем будет меньше испытаний с использованием этих методов, как это было в случае с трансгенезом еще в 2006 году. Творческий потенциал европейских исследователей (селекционеров в государственных и частных компаниях) лабораториях) существует опасность создания препятствий. Это творчество могло быть использовано для климатически оптимизированного сельского хозяйства. Только Великобритания, которая находится за пределами Европы, сохраняет свободу проводить исследования с использованием новейших генетических и геномных инструментов. Европа будет импортировать сельскохозяйственную продукцию, модифицированную трансгенезом, и NBT из Китая и США, которые являются лидерами в мире.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Мы с благодарностью отмечаем вклад Умаймы Оуни, Виктора Паллареса и Блеуэнна Ро на ранних этапах этой работы. Благодарим доктора Марселя Кунца за его ценные комментарии.
Рекомендации
EuropaBio (2020). Продукты и проекты, редактируемые геномом: ресурсы и примеры. https://www.europabio.org/priority/genome-editing
Эррера-Эстрелла Л., Депикер А., Ван Монтегю М. и другие Экспрессия химерных генов, перенесенных в клетки растений, с использованием вектора на основе Ti-плазмиды. природа 303, 209-213 (1983). https://doi.org/10.1038/303209a0).
Кунц М. и А. Березов (2017). А. Робость и неприязнь к конкуренции оставили Европу научной пустошью. The Telegraph, 5 сентября
Пфайффер М., Ф. Кетье и Рикрох А. (2018). Редактирование генома в селекции растений. В: спецвыпуск «Трансгенные растения и не только». Достижения в ботанических исследованиях (М. Кунц, редактор). 86, 245-286 https://www.sciencedirect.com/science/bookseries/00652296
Каим М. (2020). Роль новых технологий селекции растений для продовольственной безопасности и устойчивого развития сельского хозяйства. Прикладные экономические перспективы и политика. https://doi.org/10.1002/aepp.13044
Рикроч А. (2019). Основной доклад на конференции ОЭСР, 28 мая 2018 г. Глобальные разработки в области редактирования генома в сельском хозяйстве. Трансгенные исследования, 133 DOI: 10.1007 / s11248-019-00133-6.
Рикроч А., Буасрон А. и М. Кунц (2015). Оглядываясь назад на оценку безопасности ГМ пищевых продуктов / кормов: исчерпывающий обзор 90-дневных исследований кормления животных. Международный журнал биотехнологий, специальный выпуск «Воздействие сельскохозяйственной биотехнологии: долгосрочные данные» 13, 4, 2014. 230-256
Рикроч А., Клерэнд П. и У. Харвуд (2017). Использование систем CRISPR в редактировании генома растений: к новым возможностям в сельском хозяйстве. В: спецвыпуск. Новые темы в жизни Новые темы в науках о жизни 1 169-182
Рикроч А., Амманн К. и М. Кунц (2016). Редактирование законодательства ЕС для соответствия редактированию генома растений. Отчеты EMBO 17, 1365–1369. 14 сентября 2016 г. онлайн. 14 сентября 2016 г. онлайн
Schiemann J., Robienski J., Schleissing S., Spök A., Sprink T., & RA Wilhelm (2020). Редактирование генома растений - политика и управление Фронт. Plant Sci. DOI: 10.3389 / fpls.2020.00284
Урнов Ф.Д., Рональд ПК и Д. Кэрролл (2018). Призыв к научно обоснованному пересмотру решения Европейского суда по генетически отредактированным культурам. Nature Biotechnology, 01 сен 2018 36 (9) 800-802. DOI: 10.1038 / nbt.4252
Ван Й., Ченг Х., Шань К. и другие (2014). Одновременное редактирование трех гомеоаллелей гексаплоидной мягкой пшеницы придает наследственную устойчивость к мучнистой росе. природа Биотехнология 32,947-951 https://doi.org/10.1038/nbt.2969