EFFETTI
AMBIENTALI
DELL'USO DELLE
PIANTE GM
Corso di Miglioramento
Genetico
LM Stag
Anno 2013-2014
Riccardo Cominat
e
Massimo Tolomio
Un organismo si definisce “geneticamente modificato”
quando una parte del materiale genetico di cui è
composto viene modificata stabilmente mediante
l’inserimento di porzioni di DNA provenienti da altri
organismi. Tali modificazioni avvengono in modo
diverso da quanto si verifica in natura mediante
incrocio e/o mediante ricombinazione genetica
naturale.
SCOPI DELL'USO DELLE
PIANTE GM:
scopi agronomici:
resistenza a patogeni e parassiti --->riduzione uso
pesticidi
●
resistenza a stress ambientali ---> terreni marginali
messi a coltura
●
resistenza ad erbicidi ---> utilizzo erbicidi non
selettivi
●
scopi nutrizionali:
miglioramento caratteristiche nutrizionali e
organolettiche
●
aumento conservabilità, rallentando maturazione
●
RISCHI
AMBIENTALI
trasferimento orizzontale dei transgeni
●
trasmissione del gene nuovo dalla pianta modificata a
piante della stessa specie o affini, attraverso la
diffusione del polline
●
aumento dell’utilizzo di pestidici legato alle nuove
caratteristiche di tolleranza indotta geneticamente
nelle piante
●
selezione di insetti resistenti al carattere inserito nella
pianta modificata geneticamente
●
effetti sugli organismi non target (impollinatori,
predatori e altri)
●
perdita di biodiversità favorita da diffusione e utilizzo
di pochi semi transgenici uguali in tutto il mondo, con
conseguente scomparsa di specie attualmente
esistenti
●
effetti sul suolo e sui cicli biogeochimici
●
possibilità che la pianta GM diventi infestante o
invasiva
●
HORIZONTAL GENE TRANSFER
(HGT)
Il trasferimento genico orizzontale è il trasferimento di
materiale genetico da un organismo ad un altro senza
riproduzione o intervento umano, seguito
dall'integrazione ereditabile nel genoma del ricevente.
Esso avviene normalmente in natura, tramite fenomeni
di trasduzione, trasformazione e coniugazione.
Tuttavia maggiore è la distanza genetica tra donatore
e ricevente, minore è la probabilità che avvenga il
trasferimento.
Nel caso delle piante GM, il rischio più comune è
rappresentato dall'HGT di transgeni virali verso altri
virus, ma la frequenza del trasferimento non è
superiore a quella della comune ricombinazione virale.
Gli studi effettuati finora evidenziano quanto sia basso il ris
CROP-TO-WILD GENE FLOW
IL TRASFERIMENTO DEI GENI HR
DAL COLZA
Il trasferimento del transgene che determina la
resistenza al glyphosate avviene tramite inrocio
interspecifico ed intraspecifico tra piante coltivate e
piante selvatice del genere Brassica. Gli ibridi così
ottenuti solitamente mostrano una diminuzione della
fitness, ma essa viene poi ripristinata tramite
reincrocio con i parentali selvatici.
I geni di resistenza possono persistere nella progenie
anche per 6 anni, in assenza di pressione di selezione
(uso dell'erbicida)
RESISTENZA AGLI INSETTI: IL
MAIS BT
La piralide (ed altri insetti che attaccano il mais) ha
dimostrato resistenza alla tossina Cry1Ab, prodotta dal
mais Bt.
Le popolazioni così selezionate hanno dimostrato una
suscettibilità ridotta (resistenza crociata) verso le
tossine Cri1Ac e Cry1F, alle quali non erano state
precedentemente esposte. E' quindi lecito supporre
che queste tossine agiscano sul medesimo sito
d'azione.
Invece, la suscettibilità verso la tossina Cry9C non è stata
La disponibilità di tossine diversificate che non presentano r
EFFETTI SUGLI ORGANISMI NONTARGET
LA FARFALLA MONARCA
La farfalla monarca (Danaus plexippus) è un
lepidottero migratore presente nel Nord America.
Il polline del mais Bt risulta tossico per questo insetto,
e il cibarsene lo porta alla morte.
Tuttavia, anche l'uso degli insetticidi convenzionali
uccide la farfalla monarca ed altri insetti non target
E adesso?
Come possiamo valutare l'impatto ambientale?
●
Come possiamo monitorare gli effetti nocivi degli
OGM?
●
La valutazione dell'impatto ambientale viene fatta
secondo le fasi di seguito descritte.
●
1-Formulazione del
problema
Significa trovare le caratteristiche della pianta che
possono causare danni ambientali e la maniera
attraverso la quale la pianta GM può danneggiare
l'ambiente.
Comporta:
Identificare le caratteristiche della pianta in grado di
causare danno
●
Identificare gli effetti negativi legati a queste
caratteristiche
●
Identificare le maniere in cui l'esposizone della pianta
GM può influenzare l'ambiente
●
Definire obiettivi compatibili con quelli prescritti dal
legislatore e dalla loro traduzione nelle-- politiche
nazionali, descrivendo i criteri per la loro scelta
●
2-Caratterizzazione del
fattore di rischio
E' definita come la valutazione qualitativa o
quantitativa dei danni all'ambiente associati al fattore
di rischio
La severità del rischio deve essere descritta quando
possibile in termini quantitativi.
3-Caratterizzazione
dell'esposizione
E' intesa come probabilità che accadano gli effetti
negativi, e stimare l'esposizione in maniera
quantitativa
Se possibile, dovrebbe essere descritta in maniera
quantitativa
Per esempio, “the likelihood of exposure of a nontarget lepidopteran species to Bt toxin (Cry1Ab
protein) in field margins was estimated to be
moderate, where 'moderate’ in this context means
within
the range 0.1 to 0.4
4-Caratterizzazione del
rischio
Il rischio è calcolato come il prodotto della severità,
delle conseguenze di un fattore di rischio e la
probabilità che l'evento si verifichi. E' descritto
come la stima quantitativa o semiquantitativa,
della probabilità che si verifichino gli eventi e della
loro gravità, basandosi sulla formulazione del
problema, della caratterizzazione del rischio e
dell'esposizione.
La valutazione di ogni rischio deve considerare:
●
La magnitudo delle conseguenze del fattore di rischio
La probabilità delle conseguenze negative associate
al fattore di rischio
●
Il rischio in se, caratterizzato dalla combinazione di
magnitudo e probabilità
●
5-Elaborazione di
strategie di gestione del
rischio
Una volta caratterizzato il rischio, bisogna proporre
delle strategie di gestione, per ridurlo a livelli non
preoccupanti
Quando possibile, la definizione del rischio deve
essere fatta in termini quantitativi, così come l'efficacia
e l'affidabilità delle misure di controllo messe in atto
Un'altra cosa da fare è dichiarare le misure che
verranno messe in atto nella postcommercializzazione per verificare l'efficacia delle
misure di controllo
Conclusioni generali
La valutazione di rischio della pianta Gm deve tenere
in conto:
i risultati della valutazione di impatto ambientale
●
i livelli di incertezza associati
●
Questo fornisce le basi del piano di monitoraggio, che
ha come scopo principale gli effetti negativi sulla
salute umana e sull'ambiente.
Se si acquisiscono nuove informazioni, può e deve
essere rivisto il piano di monitoraggio, così come la
valutazione di impatto ambientale
Il piano di monitoraggio
Gli obiettivi di un piano di monitoraggio devono essere:
confermare che le supposizioni fatte dureante la
valutazione del rischio sono corrette e identificare
●
la frequenza con cui gli effetti negativi della pianta Gm
non previsti nel piano accadono nell'ambiente o
sull'uomo
●
Il design del piano deve:
●
essere fatto caso per caso
prendere in considerazione le caratteristiche della
pianta GM, le caratteristiche e la scala del suo uso e le
caratteristiche dell'ambiente in cui sarà usata
●
facilitare l'osservazione sistematica del rilascio degli
OGM nell'ambiente e degli effetti sull'uomo
●
Cosa potrebbe fare
il legislatore?
●
●
●
●
●
●
Aumentare i fondi per i programmi di
miglioramento genetico:questo permetterebbe di
avere a disposizione un'ampia gamma di colture
non-GM, oltre alle GM
Prendere decisioni normative che facilitino una
ricerca indipendente sugli OGM
Definire una normativa chiara per quanto riguarda
l'Italia e possibilmente arrivare a standard condivisi
nella UE
Aumentare l'informazione indipendente sugli OGM,
in maniera che il pubblico abbia ben chiari benefici
e costi questa tecnologia
Maggiore controllo sulla metodologia sperimentale
Normative differenti per usi alimentari e nonalimentari delle piante GM
Fonti
http://www.ucsusa.org/food_and_agriculture/our-failing-foodsystem/genetic-engineering/
http://www.fao.org/docrep/003/x9602e/x9602e07.htm
Paul Kees et al. 2008. Risks from GMOs due to Horizontal Gene
Transfer. Environ. Biosafety Res. 7 (2008) 123–14
Eric Jenczewsk et al. 2003. Crop-to-wild gene flow, introgression
and possible fitness effects of transgenes. Environ. Biosafety Res.
2 (2003) 9–24
Herbert A.A. Siqueria et al. 2004. Cross-Resistance of Cry1AbSelected Ostrinia nubilalis(Lepidoptera: Crambidae) to Bacillus
thuringiensis δ-Endotoxins. Journal of Economic Entomology,
Volume 97, Issue 3 (June 2004) pp. 1049–1057
Losey et al. 1999, Trnsgenic pollen harms monarch larvae.. Nature
399 214. (20 May 1999)
EFSA-Guidance on the risk assessment of genetically modified
plants
Grazie per
l'attenzione
