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BIO 4501: Pesticides et l’environnement BIO 4501: Pesticides et l’environnement 1

Organismes génétiquement modifiés


Organismes génétiquement modifiés !  Fermiers ont modifiés

génétiquement les organismes depuis 10 000 ans –  Mais il faut prendre les bons traits

avec les mauvais –  Ensuite on essaie d’éliminer les

traits indésirables !  Technologie moderne permet

l’insertion d’un gène désirable sans autrement affecter l’organisme (transgénique par ADN recombiné)


Pourquoi modifier des organismes? !  1) Agriculture

–  A) résistance contre insectes –  B) tolérance contre des herbicides –  C) résistance aux pathogènes

!  2) Santé publique –  Production des vaccins (ex. insuline) ou des produits

protéiniques (ex. hormones de croissance) !  3) Foresterie

–  Souches d’arbres résistants aux pathogènes ou pour de la qualité accrue (ex. plus de lignine, tolérance à la pollution)

!  4) Autre –  Biomatériels en industrie, organismes pour nettoyer

environnement

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Historique des OGMs !  1ere vague de plantes OGM: résistance, Bt !  2e vague de plantes OGM: nutraceutique,

médicaliments, valeur ajoutée


Historique des OGMs !  Premiers produits: gènes insérés dans bactéries

pour produire protéines humaines –  Insuline –  Hormone de croissance –  Pas de résistance sociétale

!  Premiers produits pour consommation humaine:

–  Plantes résistantes aux pesticides –  Tabac OGM en essaie sur le terrain

1986-1989


Historique des OGMs !  Idée originale: Traits associés au rendement (qualité des

graines, maturation hâtive, fixation d’azote etc.), lutte contre les ravageurs etc. –  Bénéfique au producteur –  Mais, sont souvent traits multi-gènes, alors techniques moléculaires pas

facile !  Traits pour résistance sont souvent associés à un gène en

particulier –  Bénéfique pour l’industrie qui produit les herbicides

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Potentiel pour OGMs du futur

!  Aliments nutraceutiques –  Propriétés médicinales –  Nutrition ajoutée

!  Animaux transgéniques –  Lait avec ajouts nutritifs/médicinales –  Moins succeptibles aux maladies –  Diminuer pollution dans le fumier

!  Plantes tolérantes à plus de conditions –  Dessication, sel, meilleur PS


Avantages des OGMs !  Augmentation du rendement/diminution des

pertes !  Diminution des coûts intrants !  Augmentation de la valeur ajoutée !  Diminution des pesticides !  Améliorer qualité de la vie en éliminant

gènes délétères (vieillesse, cancers etc.) !  Ou simplement: plus de $$$ au compagnies

biotechnologiques


Craintes par rapport aux OGMs

!  1) Subjective –  Éthiques, politiques, théologiques,

sociales, économiques !  2) Rationnelle/scientifique

–  A) sans danger pour consommation •  Ex. Alimentation humaine, animale

–  B) sans danger à l’environnement •  Ex. Perturber processus

écologiques •  Ex. Résistance

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!  Beaucoup de confusion, ignorance et désinformations

!  Plus part des personnes n’ont pas les connaissances requises pour discuter – Ex. Un sondage au RoyUni a démontré que

60% des répondants n’étaient pas au courant que même des tomates non-OGM contenaient des gènes

!  Autre problème: pas de consensus sur la définition des OGMs

Craintes par rapport aux OGMs


Craintes non-scientifiques !  1) sur le processus

–  Pas naturel, jouer ‘au Dieu’ –  Grâce à l’homologie moléculaire, on

partage déjà plusieurs gènes à travers des taxa distants !. Un de plus ???

–  Gène de porc dans une tomate •  Peut être mangée par des juifs? •  Et si la gène existait déjà chez des

tomates? –  Pour des OGM non-alimentaires (insuline

ou enzyme pour kystique fibrose provenant des bactéries) •  Habituellement on trouve ça correct, alors

on ne peut se dire contre le transfert de gènes

!  2) sur ces produits (potentiels) –  Pas encore vu de problèmes


Organismes génétiquement modifiés !  Modification génétique = génie

génétique = recombinaison génétique (ADNr) –  Une série de technologies et processus –  Ex. Analyse moléculaire, identification

de gènes, extraction et clonage de gènes, épissage (gene splicing) et transfert de gènes

–  La plus part du public considère uniquement la dernière come MG

–  Fait créer un organisme avec des traits nouveaux

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Organismes génétiquement modifiés !  Au Canada, un OGM n’existe pas:

–  Nous on utilise: végétal à caractère nouveau –  Tout organismes avec des traits qui n’existent pas chez

leurs souches dans la nature –  S’applique même si créer par des méthodes

traditionnelles de la sélection –  La plus part de nos aliments (microbes, plantes,

animaux) sont actuellement génétiquement différents qu’ils étaient il y a qque millénaires

–  On gère Le Produit, pas le Processus

–  Voir ACIA: http://www.inspection.gc.ca/francais/plaveg/bio/mf/mf_glosf.shtml


Méthodes de modification génétique conventionnelles

!  Sélection !  Croisements !  Émasculation

–  Empêcher la paternité chez des plantes non-désirables

!  Croisements entre des Genres –  Ex. Triticale: blé et seigle

!  Sélection haploïde –  Forcer des embryons double-haploïde

à développer


Méthodes de modification génétique conventionnelles

!  Sélection de mutations –  Exposer les plantes aux mutagènes pour

voir se est créer –  >1400 cultivar sur plusieurs spp.

!  Variation somaclonale –  Provoquer des changements génétiques

pendant micropropagation en culture !  Sélection de cellules

–  Croissance de culture de cellules et mutants sélectionnés pour propagation

–  Sélection avec chimiques nocifs ou poisonneux enlève cellules normales et sélectionnent pour résistance

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Risques potentielles des OGMs

!  Risque: probabilité que quelquechose peut poser un danger

!  Au santé publique: – Augmentation de toxicité, allergènes,

modification de la qualité nutritive – Risque pour profil toxicologique calculée par

a) comportement biologique du produit, b) fréquence, intensité et durée d’exposition


!  1) Modification de la rhizosphère par transfert de gènes

Risques potentielles des OGMs - Environnement


!  2) Diffusion des végétaux OGM dans l’environnement –  Super-MH peut devenir envahissante –  Dans W Canada, populations

naturelles de Canola sont résistants à des herbicides

–  Marge de sécurité: sélection artificielle a appauvri les capacités de la survie

–  Pas grande problème pour résistance à herbicide, mais potentiellement pour autre forme de tolérances


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!  2) Diffusion des végétaux OGM dans l’environnement – Flux de gènes entre population OGM et non –  12/13 des plantes les plus importantes sont

cultivés dans la proximité de leurs cousins sauvages (ex. Blé, riz, maïs, soya, orge, coton)

– Contrôle? Activité des pollinisateurs, dispersion des graines!



!  2) Diffusion des végétaux OGM dans l’environnement –  Ex: Maïs Starlink (B.t.) –  Produit protéine Cry9C (similaire

aux allergènes) –  Interdit pour alimentation

humaine –  Approuvé pour utilisation

industrielle non-alimentaire, alimentation animale et production de semences

–  Contamination a été documentée dans produits alimentaires (requiert des rappels, enquêtes, indemnisations etc.)



!  3) Risque d’apparition d’insectes résistants aux insecticides OGM –  Plusieurs espèces démontrent

capacité de résistance contre B.t. en laboratoire

–  Une seule cas en nature: teigne des crucifères (Plutella xylostella) au FLA et NY

!  Pressions sélectives plus intenses avec OGM car expression continue


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!  Stratégies pour diminuer potentiel pour la résistance


– Cultures mixtes – Refugia non-

transgéniques dans ou autour de la récolte OGM

– EPA (2000): pas plus que 80% d’une récolte ne peut être OGM pour B.t.


!  4) Effets négatifs sur la biodiversité – Agriculture déjà parmi les activités humains qui

contribuent à la perte de la biodiversité – UNEP: perte de la biodiversité accélère depuis

1600, atteint 100x le taux naturel – A) homogeneisation génétique des populations

apparentées – B) effets sur insectes non-ciblés et cascade dans

la chaîne alimentaire



!  Diminution de l’utilisation des pesticides – Australie: remarqué diminution de 50% en 2 ans

avec coton B.t. – USA (1998-1999): diminution de 21% avec coton

B.t. – USA: diminution de 10-30% avec soya OGM – USA général (FDA): pesticides diminuées dans

7/12 régions, pas de diminution dans 5/12

Avantages potentielles des OGMs - Environnement

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!  Pourquoi pas de diminution dans 5/12 régions? – OGM spécifiquement créés pour être utilisés avec

une pesticide spécifique – Ex. Plantes Monsanto “Round-up Ready” à être

utilisées avec glyphosate



Espèce cible

Source: G Frisvold, University of Arizona



!  Effets pléiotropiques – Les gènes agissent rarement

en isolation – Plein de relations entre les

gènes dans un génôme •  Ex. Régulateurs qui gèrent

expression d’autres gènes (amplitude)

•  Ex. Gènes qui initient ou terminent l’expression d’autres gènes


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!  Énoncé au Sommet de la Terre, Rio en 1992

!  Conférence NU sur environnement et le développement durable

!  “en cas des risques de dommages graves ou irréversibles, l’absence de certitude scientifique ne doit pas servir de prétexte pour remettre à plus tard l’adoption de mesures visant à prévenir la dégradation de l’environnement”.

Principe de précaution


Protocole de Carthagène !  Convention des NU sur diversité

biologique à Montréal en 1993 !  Stratégies visant à maintenir la diversité

biologique d’espèces et des écosystèmes !  Ajout au PdeP les risques associées à la

biotechnologie (OGM) !  PdeP et PdeC: Normes ou guides directives

internationales sur l’évaluation et standardization des aliments


Scrutin des OGMs !  Les OGM sont sujets au scrutin minutieux

et élaboré – Bcp plus que pour des souches créées par des

méthodes conventionnelles – Aucune idée des gènes créés

par mutation, mais oui au transfert par MG

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Confusion dans la gestion !  De différents processus sont

souvents confondus –  Ex. Canola résistant aux herbicides

provenant du Canada (VCN) sont interdits au UK, mais pas d’Australie (conventionnelles)

–  Ex. Considère organismes entiers et ses dérivés équivalents - tomates (ADN intacte) vs. pâte (ADN dénaturé)

–  Produits raffinés peuvent ne pas contenir de l’ADN ou ses protéines du tout - huiles, sucres etc.


!  Les OGMs ont été poussés expérimentalement depuis 35-40 ans –  Milliers de générations de populations de plantes OGM

!  OGMs produits pour consommation humaine au Canada depuis 1994

!  Aucun effet prononcé sur santé publique ou sur les écosystèmes ont été observés à date

!  Des effets non-voulus ont été développés et ces souches ont pris leurs retraites –  Ex. Fèves avec gènes de noix



Évaluation des risques des OGMs

!  Doivent être comparés à un organisme autrement pareil sauf pour la MG

!  Doivent être considérés “substantiellement

équivalents” – Qualités agricoles,

environnementales, santé

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Évaluation nationale des OGMs !  En fonction de leurs caractéristiques

propres –  Ex. Canada –  Gestion basée sur le produit, pas le

processus !  En fonction de leur mode de

production –  Ex. USA

!  Comme filière alimentaire complètement différente –  Ex. Communauté européenne


Les OGM en production

Plantes OGM

Surface cultivée dans le monde

(M ha)

% de l’ensemble des cultures OGM

% de la production totale

de cette plante

Soya 25,8 58,4 36

Maïs 10,3 23,3 16

Coton 5,3 12 11

Canola 2,8 6 7

Total 44,2 99,7 16


Utilisation mondiale des OGMs (M ha)

0

10

20

30

40

50

60

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

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La tendance continue

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OGMs par région en 2000 (# de variétés) USA Canada UK

Maïs 12 15 1

Canola 7 15 5

Tomates 6 3 4

Coton 5 5 0

Patates 4 4 0

Soya 3 1 1

Betteraves 2 0 0

Courge 2 2 0

Radis 1 0 0

Papaye 1 0 0

Lin 1 1 0

Total 44 42 19


Utilisation mondiale des OGMs (M ha) Pays 1999 2000 % changement USA 28,7 30,3 +5,6

Argentine 6,7 10,0 +49,3

Canada 4,0 3,0 -25,0

Chine 0,3 0,5 +66,7

Afrique du S 0,1 0,1 +100

Australie 0,1 0,2 +100

Autres <0,1 <0,1 -

Total 39,9 44,2 +10,8

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Utilisation d’OGM au Canada (M tonnes) Canada Ontario Québec

Blé 20 695,3 1 222 116,9

Maïs 7 550 4 750 2 800

Orge 11 103,3 387,5 485

Avoine 2 838,3 74 210

Seigle 201,5 54,6 3,2

Soya 2 040,1 1 660,1 380

Canola 4 788,8 31,3 10

Céréales mélangées 375,8 208,7 3,2


Production des OGMs en 2000 (M $US)

Ventes R&D Syngenta (Suisse) 5 888 745

Monsanto (USA) 3 885 588

Aventis (France) 3 701 469

DuPont (USA) 2 511 1776

Dow (USA) 2 271 892

Bayer (Allemagne) 2 252 2208

BASF (Allemagne) 2 228 758


Références

!  Gouvernement du Québec. Conseil de la science et de la technologie. 2002. OGM et alimentation humaine: impactes et enjeux pour le Québec. 178p.

!  McHughen, A. 2000. Pandora’s picnic basket. Oxford University Press, NY. 277p.

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