The Great Escape: Gene-altered crops grow wild. Великое бегство: генномодифицированные культуры растут на свободе

По всей Северной Дакоте маленькие желтые цветочки усеяли тысячи миль вдоль обочины. Эти канолы, обнаруженные вдоль большинства основных маршрутов грузовых автомобильных перевозок, выглядят безобидно. Но они разжигают споры, доказывая, что большое количествогенетически модифицированных растений сбежали с фермерских полей и сейчас дичают.

Согласно заключению группы исследователей из университета Арканзаса, около 80 процентов канолы, растущей вдоль обочин дорог в Северной Дакоте, содержат гены, которые были модифицированы, для того чтобы сделать растения устойчивыми к широко распространенным гербицидам.

Открытие сбежавшей генномодифицированной канолы некоторые эксперты связывают с возможностью появления устойчивых к гербицидам “суперсорняков”, контролировать которые фермерам будет сложно. Кроме того, растения могут перебраться на поля органических фермеров. В Австралии один фермер, лишившийся своего органического сертификата, подал в суд на соседа, заявив, что генетически модифицированная канола засорила его органические культуры.

“Канола в настоящее время является образцовым примером утечки трансгенов”, - считает Norman Ellstrand, генетик растений из университета Калифорнии в Риверсайде.

Трансгены – это участки генетического кода, которые помещаются в организм в ходе генной инженерии. Они наделяют организм некоторыми свойствами, которые у него обычно отсутствуют –  в данном случае устойчивостью к широко распространенным гербицидам.

В США практически вся канола, которая используется для производства корма для животных и канолового масла (ингредиента многих пищевых продуктов), имеет в себе внедренные гены.

Генетически модифицированные продукты вызывают серьезную полемику во всем мире. Если в таких странах, как США, Бразилия и Канада, они производятся повсеместно, то в большей части Европы и некоторых частях Африки, биотехнологические культуры остаются непопулярными. В последние годы природоохранные организации и потребители высказывают опасения относительно безопасности этих культур. Хотя в их питательной ценности отличия не были найдены, некоторые ученые ставят это под сомнение ввиду недостатка независимых исследований. Большинство исследований риска было проведено биотехнологическими компаниями.

Крайне мало генетически модифицированных продуктов поставляется непосредственно покупателям – большинство из них становятся кормом для животных. Прошлой осенью  Monsanto начала реализовывать семена модифицированной сладкой кукурузы – свой первый продукт, разработанный для потребительского рынка.

Чтобы разыскать сбежавшую канолу, биолог университета Арканзаса Cynthia Sagers с ее коллегами отправились в Северную Дакоту, на которую приходится 92 процента всей канолы, растущей в США.

Они пересекли около 3,500 миль дорог штата. Каждые пять миль они выбирались из машины и пересчитывали все находящиеся на виду канолы. Проводя химические тесты с использованием индикаторных полосок, ученые анализировали придорожную канолу на наличие белков, имеющих отношение к устойчивости к гербицидам. Согласно опубликованному в журнале Plos One в октябре исследованию, из 288 протестированных растений у 231 эти белки были, что означает наличие у них модифицированных генов.

Это было первым доказательством утечки генетически модифицированных сельскохозяйственных культур в дикую природу в США, хотя предыдущая работа уже продемонстрировала распространение генномодифицированной травы в Орегоне.

Хотя Sagers не была удивлена фактом одичания устойчивой к гербицидам канолы – канадские ученые нашли ее в Манитобе – ее поразило широкое распространение одичавшей канолы по Северной Дакоте. Sagers подозревает, что в основном это результат рассыпания семян из грузовиков. Канола на территории штата растет как близко, так и на значительном удалении от фермерских полей.

Более того, небольшое количество растений, которые они исследовали, оказалось устойчивым ко многим гербицидам. Некоторые из них – менее одного процента – обладали генами и Roundup Ready, и Liberty Link. Roundup Ready, производимый компанией Monsanto, делает посевы, устойчивыми к глифосату, в то время как Liberty Link, выпускаемый Bayer Crop Science придает устойчивость к другому гербициду - глюфосинату. Открытие данного сочетания в придорожных растениях свидетельствует о том, что они претерпели генетические изменения уже в природе.

“Это больше, чем просто случай выброса семян из грузовиков”, - говорит Ellstrand. “Мы имеем сочетание трансгенов, которого не бывает у коммерческих семян – произошла какая-то эволюция”.

Но индустрия заявляет, что в этом нет проблемы. Зерновые культуры и сопутствующие им виды сорняков веками обменивались генетическим материалом, и некоторые культуры, такие как канола, известны тем, что растут дикими в местах россыпи семян.

“Это биологический феномен, который существовал еще до биотехнологий”, - говорит Karen Batra, директор по связям с общественностью группы BIO, представляющей сельскохозяйственную промышленность.

Однако внедрение в сорняки свойств устойчивости вызывает беспокойство у некоторых ученых и фермеров.

Сорняки, способные переносить многие гербициды, предвещают экономические неприятности для фермеров, которые будут вынуждены прибегнуть к более агрессивным методам борьбы с сорняками, таким как вспашка полей и применение более токсичных гербицидов и в большем объеме, - полагает Sagers.

Kevin Griswold, владелец молочной фермы в Висконсине, ежегодно засаживает  2,350 акров генетически модифицированной кукурузой и люцерной, чтобы обеспечить кормом 2,000 коров. Применение Roundup Ready позволило ему снизить издержки и, по его словам, оказывать лучшее воздействие на окружающую среду. Он меньше пашет и использует меньше атразина, более ядовитого пестицида.

Несмотря на то, что Griswold еще никогда не сталкивался с устойчивыми к гербицидам сорнякам, он считает это проблемой. “Я не могу себе позволить меньший урожай”, - признает он.

В Северной Дакоте фермеры принимают меры по недопущению блуждающей канолы в посевы. Хорошие методы управления, такие как периодическая смена гербицидов, сводят проблему со сбежавшей генномодифицированной канолой к минимуму,  - говорит Ron Beneda, специалист по системам посевов университета Северной Дакоты.

Для органических фермеров распространение генетического материала может стать проблемой. Согласно Национальной органической программе Министерства сельского хозяйства США сертифицированным органическим фермерам не разрешается использовать генетически модифицированные семена.

“Вполне очевидно, что очень сложно предотвратить определенный уровень потока генов от поля к полю”, - признает Charles Benbrook, главный научный консультант Органического центра в Боулдер-Сити, Колорадо - организации, продвигающей органическую продукцию и фермерство.

Он полагает, что органическим фермерам будет трудно избежать перекрестного загрязнения, особенно на территориях, где неподалеку произрастают генетически модифицированные культуры.

Затраты по предупреждению загрязнения культур во многом ложатся на фермера, - говорит Benbrook. Органические фермеры, чтобы избежать перекрестного опыления, часто вынуждены сажать растения чуть раньше или немного позже соседей, выращивающих генномодифицированные культуры, что отражается в виде меньшего урожая. Они также должны принимать специальные меры в ходе сбора урожая и нести затраты по тестированию, чтобы убедиться в его чистоте.

В отличие от Австралии, Министерство сельского хозяйства США не имеет жестких ограничений по модифицированной ДНК в сертифицированных органических продуктах. Так что урожай с низким уровнем такой ДНК по-прежнему может маркироваться как органический.

Но фермеры, рассчитывающие на экспорт своих органических продуктов, сталкиваются с более тщательным исследованием. “Многие страны, включая страны Евросоюза и Японию, налагают очень строгие ограничения на генномодифицированное загрязнение”, - говорит Benbrook.

Некоторые фермеры используют буферные зоны, пытаясь предотвратить поток генов с их полей.

Ученые также ищут новые техники.

Биологическая защита – это рассматривающийся метод, - рассказывает Neal Stewart, биолог растений из университета Теннеси г. Ноксвилл. К примеру, ученые изучают пути создания сельскохозяйственных культур, которые не смогут опыляться пыльцой генетически модифицированных растений.

“Биотехнологии могут многое дать производству продовольствия”, - говорит Sagers. “Но мы должны убедиться в том, что проведена комплексная проверка оценки риска, прежде чем продукты получат одобрение для коммерческого выпуска”.

Больше всего Sagers беспокоит сопутствующий вопрос – широкое распространение использования пестицидов. Проблема заключается не столько в технологии посевов, сколько во всеобъемлющем применении химических гербицидов, - предполагает Sagers.

William Vencill, исследователь сельскохозяйственных культур из университета Джорджии, говорит, что из 10 миллионов сорняков в природе один будет обладать устойчивостью к заданному гербициду.

“Когда вы год за годом применяете тот же самый гербицид в том же самом месте, вы убиваете все чувствительные к нему сорняки и начинаете селекцию устойчивых особей”.http://soolarboy.blogspot.com/2011/12/blog-post_6355.html

Throughout North Dakota, little yellow flowers dot thousands of miles of roadsides. These canola plants, found along most major trucking routes, look harmless. But they are fueling a controversy: They prove that large numbers of genetically modified plants have escaped from farm fields and are now growing wild. About 80 percent of canola growing along roadsides in North Dakota contains genes that have been modified to make the plants resistant to co

minnemom/flickr

Feral flowers: Escaped gene-altered canola has some experts concerned that herbicide-resistant “super weeds” could result.

By Lindsey Konkel
Environmental Health News
January 27, 2012

Throughout North Dakota, little yellow flowers dot thousands of miles of roadsides. These canola plants, found along most major trucking routes, look harmless. But they are fueling a controversy: They prove that large numbers of genetically modified plants have escaped from farm fields and are now growing wild.

About 80 percent of canola growing along roadsides in North Dakota contains genes that have been modified to make the plants resistant to common weed-killers, according to a team of University of Arkansas researchers.

The discovery of escaped gene-altered canola has some experts concerned that it could lead to herbicide-resistant “super weeds” that farmers would have difficulty controlling. Also, the plants could be moving onto the fields of organic farmers. In Australia, one farmer who lost his organic certification has sued his neighbor, saying genetically modified canola contaminated his organic crops.

“Canola is really the poster child of transgene escape at the moment,” says Norman Ellstrand, a plant geneticist at the University of California, Riverside.

Transgenes are pieces of genetic code that are placed in an organism during genetic engineering. They confer some trait that the organism wouldn’t normally have – in this case, resistance to a commonly used herbicide.

In the United States, nearly all canola, which is used to make animal feed and canola oil, an ingredient in many foods, has genes inserted in it.

“Canola is really the poster child of transgene escape at the moment.”   -Norman Ellstrand, University of California, RiversideGenetically modified food is highly controversial worldwide. While it is commonly produced in countries such as the U.S., Brazil and Canada, biotech crops remain unpopular in much of Europe and parts of Africa. In recent years, environmental organizations and consumers have voiced concerns over the safety of these crops. No differences have been found in their nutritional value, but some scientists call into question the lack of independent research. Biotech companies have conducted most of the risk studies.

net_efekt/flickr

Food staple: Canola is used to make animal feed and canola oil, an ingredient in many foods. In the U.S., nearly all canola has genes inserted in it.

Very few genetically modified products are marketed directly to consumers – much of it becomes animal feed. Last fall, Monsanto began selling seed for modified sweet corn, its first product developed for the consumer market.

In their search for escaped canola, University of Arkansas biologist Cynthia Sagers and colleagues went to North Dakota, which accounts for 92 percent of all canola grown in the U.S. 

They traversed nearly 3,500 miles of roads in the state. Every five miles they got out of the car and counted all canola plants in sight. Using chemical test strips, they examined the roadside canola for proteins related to herbicide resistance. Of 288 plants tested, 231 had the proteins, which means they had modified genes, according to the study published in October in the journal Plos One.

It was the first evidence of a genetically modified agricultural crop escaping into the wild in the United States, although previous work already showed that gene-altered grass had spread in Oregon.

While Sagers wasn’t surprised to find herbicide-resistant canola growing wild – Canadian scientists had found it in Manitoba – she was surprised by the widespread distribution of feral canola across North Dakota.

Sagers suspects that most of it was the result of seed spilling off trucks. It was growing both near and far from farmers’ fields across the state.

net_efekt/flickr

Seeds of change: A small number of the plants tested were resistant to multiple herbicides. Some had both Roundup Ready and Liberty Link genes.

What’s more, a small number of the plants they tested were resistant to multiple herbicides. Some of them – less than one percent – had both Roundup Ready and Liberty Link genes. Roundup Ready, manufactured by Monsanto, makes crops resistant to glyphosate, while Liberty Link, made by Bayer Crop Science, conveys resistance to another herbicide, glufosinate. The discovery of that combination in the roadside plants is a sign that they have undergone genetic changes in the wild.

“This is more than a case of seeds bouncing off trucks,” Ellstrand said. “You have combinations of transgenes that don’t occur in commercial seed – some evolution has occurred.”

But  industry says it’s not a problem. Crops and related weed species have been exchanging genetic material for centuries, and some crops, such as canola, are known to grow feral where seed is spilled.

“It’s a biological phenomenon that was around way before biotech,” says Karen Batra, director of communications for BIO, a group that represents the agriculture industry.

Still, the introduction of resistance traits to weeds has some scientists and farmers worried.

Industry says the exhange of genetically altered material is not a problem. “It’s a biological phenomenon that was around way before biotech.”   -Karen Batra, BIOWeeds that could tolerate multiple herbicides spell economic troubles for farmers, who would have to resort to more aggressive modes of weed control, such as tilling fields and using greater amounts and more toxic varieties of herbicide, according to Sagers.

Kevin Griswold, a Wisconsin dairy farmer, plants 2,350 acres of genetically modified corn and alfalfa each year to feed a 2,000-cow operation. Using Roundup Ready on crops has allowed him to cut his production costs and has been better for the environment, he said. He tills less and uses less atrazine, a more toxic herbicide.

four4dots/flickr

Super weed fears: Some farmers worry that herbicide-resistant weeds would require greater quantities of more toxic weed-killers.

While Griswold has never had an issue with herbicide-resistant weeds, Griswold said it is certainly a concern. “I really can’t afford a low yield,” he said.

In North Dakota, farmers take steps to keep stray canola plants out of other crops. Good management practices, such as periodically switching herbicides, have kept problems with escaped genetically modified canola to a minimum, said Ron Beneda, a crop systems specialist at the North Dakota State University Cavalier County Extension.

For organic growers, spread of genetic material could be a problem. Certified organic farmers are not allowed to use genetically engineered seed under the U.S. Department of Agriculture’s National Organic Program.

“It’s pretty clear that it’s very difficult to prevent a certain level of gene flow from field to field,” said Charles Benbrook, chief scientist at the Organic Center in Boulder, Colo., an organization that promotes the benefits of organic food and farming.

According to Benbrook, it can be hard for an organic grower to avoid cross contamination, especially in areas where genetically engineered crops are growing nearby.

For organic growers, controlling the spread of genetic material is important. “It’s pretty clear that it’s very difficult to prevent a certain level of gene flow from field to field.”  -Charles Benbrook, Organic Center, Boulder, Colo.The cost of keeping a crop free of this contamination falls largely on the grower, Benbrook said. Organic farmers often have to plant slightly earlier or slightly later than neighbors that may be planting a genetically modified crop to avoid cross-pollination, resulting in lower yields. They also must take special steps during harvesting and bear the costs of testing to make sure the

Slipping through the cracks: Truck spills may be to blame for wild canola, some scientists say.

Unlike Australia, the USDA has no strict limits for modified DNA in certified organic products, so a crop with low levels can still be labeled organic.

But farmers looking to sell organic products overseas face more scrutiny. “Many countries, including those in the European Union and Japan, put very stringent limits on GE contamination,” said Benbrook.

Some farmers use buffer zones to try to prevent the flow of genetic material from their fields.

Scientists are looking for new techniques, too.

Bioconfinement is an approach that’s being looked at, said Neal Stewart, a plant biologist at the University of Tennessee, Knoxville. For instance, scientists are looking at ways to create crops that can’t be fertilized by pollen from genetically engineered plants.

“Biotechnology has a lot to give to food production,” said Sagers. “But we need to make sure we’re doing due diligence to risk assessment before modified products are approved for commercial release.”

It’s a related issue – the wide spread use of pesticides – that concerns Sagers the most. The problem isn’t really with the crop technology, but with the blanket use of chemical herbicides, Sagers suspects.

NDSU Ag Communications

Rapacious rapeseed? Scientists are looking at bioconfinement as one approach to controlling canola's spread.

William Vencill, a crop scientist at the University of Georgia, said one in 10 million weeds will naturally have a trait that makes it resistant to a given herbicide.

“When you use the same herbicide in the same place year after year,