ZÖLD BIOTECHNOLÓGIA. 6. évf /11. november.

Átírás

1 ZÖLD BIOTECHNOLÓGIA 6. évf /11. november

2 Agrárium - A Magyar Agrárkamarák Lapja 20. évf. 2010/10. október, old. A GM-növények ügye a Micsurin-Liszenko korszakot idézi A mai globalizált, az élelmiszereinket jórészt ipari körülmények között előállító világban a fogyasztók jogos elvárása, hogy ezek az élelmiszerek az elérhető legnagyobb biztonságot nyújtsák számunkra, illetve hogy termelésük a lehető legkevésbé károsítsa a környezetünket. Ennek az elvárásnak sokak szerint a génmódosított (GM) növények felelnek meg leginkább, míg mások éppen ezekben látják a modern agrártermelés egyik nagy veszedelmét. A patthelyzet értékelésére Dr. Dudits Dénes akadémikust, a Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület elnökét kértük fel. A fajta-előállító növénynemesítés egyike a tudományos eredményeket hasznosító intuitív tevékenységeknek. E fejlesztői munka sikeressége minden időkben a módszerek tökéletesítésének eredményességétől függött. A növények nemesítője mind hatékonyabban manipulálja a növények génállományát, legyen az keresztezés, kromoszómák megsokszorozása vagy sugárzás okozta DNS-módosítás. Napjainkban ez a metodikai háttér bővült ki a gének izolálásával, mérnöki átalakításával és a növénybe történő génbeépítéssel. Ez a műveletsor vezet el a GM-növények születéséhez, amelyek többlet agronómiai értéket képviselnek. Látva a tudományos megismerés eredményeit, az innováció sikerét, megdöbbentő az az ideológiai és politikai mesterkedés, ami arra kényszeríti a kortárs szakembereket, hogy korlátozzák a nemesítési munkájuk során használt módszerek körét. Koncepciózus elutasítás A legfrissebb adatok szerint tavaly a világon a kis- és nagygazdaságokban összesen 134 millió hektáron termeltek GM-növényeket. Ez a termőterület 1996 óta 80-szoros emelkedést mutat! Az egyik legelterjedtebb GM-növény a szója, amelynek termesztése ma már eléri a 80%-os részesedést, így hosszú ideje nélkülözhetetlen takarmány és élelmiszer kezdi az áttekintést Dr. Dudits Dénes elnök. Magyarországon azonban dacára annak, hogy az agrárinnováció meghatározó hajtóereje a géntechnológia, az emberek 75 százaléka politikusi megerősítéssel ellenzi a génsebészeti módszerekkel nemesített GM-növények termesztését. Ennek az oka a biológiai, genetikai ismeretek hiányossága, illetve a politikai és ideológiai indíttatású félretájékoztatás, amiben, érthetetlen módon, igen aktív partner a média. Nem példa nélküli ez a helyzet a növénynemesítés történetében, hiszen a múlt század közepén a Szovjetunióban, majd a szocialista országokban pártakarat erőszakolta ki bizonyos módszerek, mint a vegetatív hibridizáció, a jarovizáció kizárólagos használatát új tenyészanyagok előállítására. Ideológiává merevedett a gének létezésének cáfolata és tanácsos volt a Micsurin-Liszenko elméleteire alapozott eljárásokat alkalmazni. A szakmai dilettantizmus nyert politikai támogatottságot, akár erőszak alkalmazásával is. Trofim Gyenyiszovics Liszenko 1

3 gazdák számára szinte semmilyen gazdasági jelentőséggel nem bírnak. A nagy kérdés az, miként sikerül az ideológiai bástyákat lebontani majd, amikor az Európai Unió engedélyezi a számunkra is fontos kukoricabogár- vagy aszályrezisztens hibridek termesztését. Ráadásul nem árt tudni, hogy a bogárellenálló GMhibridet a hazai ökológiai vizsgálatok már megfelelőnek találták. Hazánkban jelenleg a gazdák évi 4 milliárd forintot költenek a kukoricabogár elleni kémiai növényvédelemre. Így kettős érdek is szól az új hibridek mellett, hiszen csökkenthető a termesztés önköltsége, és lehetővé válik a környezetkímélő termesztés, a fenntartható gazdálkodás. Ha a GMO-ügy mögött meghúzódó lényeget keressük, bizonyos koncepcionális hasonlóság sejlik fel az akkori és a mostani történések között. Mindkét esetben a tudományos tények mellőzése ad bő teret egy hibás ideológiai rendszer erőltetett érvényesítésére és a következmények elhallgatására. A GM-növények kiátkozását pártprogramként megjelenítő döntéshozók nincsenek tekintettel sem az agrárinnováció világtendenciáira, sem a magyar nemesítők és gazdák hosszú távú érdekeire. Régen a megalkuvásra nem hajlandó kutatókat száműzték, napjainkban a kísérleti növények az ökológia nevével visszaélő vandalizmus elszenvedői. A rekombináns DNS-módszerek használata ma már mindennapos eszköz a növénytudományok területén. Nincs olyan tulajdonság, növényi funkció, amit ne vizsgálnának, módosítanának a kutatók. A géntechnológiai kutatás kormányzati támogatásának megszüntetése egyben a hazai növénykutatások ellehetetlenítését jelentené. Természetes folyamat, hogy a- mennyiben hasznosítható eredményt hoznak a vizsgálatok, akkor kialakul az innovációs lánc, még abban az esetben is, ha GM-növényekről van szó. A technológia ellenzői elhallgatják a géntechnológia kínálta végtelen számú lehetőséget, sőt az általuk megfogalmazott bírálatok leragadnak egyetlen, fejlesztési szempontból idejétmúlt GM-növény kárhoztatásánál. A klímaváltozás hatásainak nyilvánvalóvá válása nemzetközi és kormányzati intézkedések sorát foganatosította a fejlődés fenntarthatósága érdekében. A célok realizálása valószínűtlen, ha nem támaszkodunk a tudomány nyújtotta lehetőségekre. Így az agrártudományok és a géntechnológiára alapozott növénynemesítés szerepe felértékelődik, hiszen a mezőgazdasági tevékenység 10-12%-ban felelős az üvegházi gázok kibocsátásáért, ezért a növénytermesztési technológiák optimalizálása és a korszerű fajták fontos szerephez jutnak a kedvezőtlen éghajlati folyamatok elkerülésében. A fenntarthatóság egyik kényszere, hogy 2050-re meg kell duplázni a világ élelmiszertermelését. Ehhez folyamatosan javítani kell a kultúrnövények termőképességét, ami feltételezi a betegség- és kártevőellenállóságot, a jobb víz- és tápanyag-hasznosítást. Ezen tulajdonságok genetikai bázisának kialakításában a géntechnológia szerepe meghatározó. Mind nagyobb Elvitathatatlan gazdasági előnyök Az elutasító magyar kormányzati álláspont annál is indokolatlanabb, mivel eddig két olyan növénnyel kapcsolatosan merült fel, amelyek a magyar A kukoricabogár okozta gazdasági veszteségek és környezeti károk mérséklését teszi lehetővé a GM hibrid (jobb oldali kép) fejlett gyökérzete révén 2

4 termőföldet használunk a zöld, megújuló energiák előállításához. A biomasszahozamot kialakító gének, anyagcsereutak ismeretében van reális alapja annak, hogy gazdaságossá lehessen tenni akár az etanol, akár a cellulóz alapú energia-előállítást. Meddig lehet ellenállni? Agrárpolitikánk érthetetlen ellentmondása, hogy akkor, amikor a tudomány eredményei mind világosabbá teszik a géntechnológiára épülő növénynemesítés fontosságát, akkor idehaza mindent megteszünk annak érdekében, hogy kizárjuk a magyar gazdatársadalmat a technológia megválasztásának szabadságából. Mind a politikusaink, mind a fogyasztók félretájékoztatása, megfélemlítése minden eszközzel, igen sikeresen zajlik. A vásárlókat a veszélyeket sulykolva szakmaiatlan történetekkel riogatjuk. Egyrészt teljesen kockázatmentes élelmiszer nincs, gondoljunk csak a gyakori fuzáriumfertőzésre, amely épp a teljes kiőrlésű és a biotermékekben okozott toxinfelhalmozódást. A szándék önmagában tehát nem garancia! Egy növény veszélyessége vagy veszélytelensége nem abból fakad, hogy génállományát milyen nemesítési eljárással alakították ki: az egészségügyi hatásokat beépített génenként, gazdanövényenként és végtermékenként kell vizsgálni. Engedélyezési procedúra Az engedélyezési folyamat maga is többlépcsős és többszereplős. Első körben a nemesítőnek kell bizonyítania, hogy a terméke semmilyen kockázatot nem jelent sem a fogyasztókra, sem a környezetre néz- ve. Második körben az EU-ban az EFSA (Európai Élelmiszer-biztonsági Hivatal) vizsgálja meg az adott terméket, és adhatja meg az engedélyt akár a forgalomba hozatalra, akár a termesztésre. Harmadik lépcsőben pedig meg kell felelnie a tagországok fajtaminősítési rendszereinek is. Jelenleg az EU-ban emberi fogyasztásra vagy takarmánynak 41 GM-fajtát engedélyeztek, köztük a már említett szójákat. Az egyoldalú félretájékoztatásnak igen nagy veszélye az a káros hatás, amit a GM-növények eleve elutasítása a hazai agrártermelés jövőbeni technológiai színvonalára gyakorol. Nem is olyan sokára elérkezik az az idő hazánkban is, amikor a gazdaságok, az agrárnagyvállalatok, de még a kisebb családi vállalkozások versenyképessége is attól függ, hogy használják-e a GM-növényeket. Eddig Magyarországon az agrártermelők is többnyire érdektelenül követték az ideológiai vitákat, hiszen az uniós feltételek csak kevés fajta kipróbálását tették lehetővé, s a hazai környezetvédő hatóságok is elsősorban korlátozói voltak a szabadföldi kísérleteknek. A témában rendezett konferenciákon, fórumokon az tapasztalható, hogy a növénytermesztők immár igénylik az objektív tájékoztatást, meg szeretnék ismerni a legújabb kutatási eredményeket, a hazai állásponttól eltérő világtendenciákat és az EU kockázatértékelési rendszerét. Dr. Dudits Dénes akadémikus A Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület elnöke 3

5 GM növények szerepe a tudományban és az agráriumban Tanártovábbképző Konferencia, július 6-8., MTA SZBK, Szeged Környezeti kockázatvizsgálatok GM kukoricákkal Kiss József, Szénási Ágnes, Pálinkás Zoltán, Dorner Zita, Zalai Mihály, Balogh Adalbert és Kádár Ferenc 1 2 Szent István Egyetem Növényvédelmi Intézet, Gödöllő; Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem, 3 Kolozsvár; MTA Növényvédelmi Kutatóintézet, Budapest A géntechnológiával módosított (GM) növények környezeti kockázatelemzése Gyakran elhangzó vélemény, hogy még nem ismerjük a GM növények környezeti hatását, amely nem felel meg a valóságnak. Természetesen, a GM növényekkel és azok kibocsátásának környezeti kockázatával kapcsolatos ismereteink, tudásunk és tapasztalatunk nem teljes, hiszen azt lépésről lépésre szerezzük meg, de elegendőek ahhoz, hogy tudományos tények alapján megalapozott Közösségi döntések születhessenek kereskedelmi forgalomba hozatalukról. Az Európai Unióban géntechnológiával módosított (GM) növények kizárólag megfelelő engedélyezés után kerülhetnek kereskedelmi forgalomba. A környezetbe történő, kereskedelmi célú kibocsátást (takarmány, élelmiszer és feldolgozási, valamit a környezeti hatások szempontjából fontosabb termesztési célokra) Közösségi rendelet és irányelv (EC Regulation No. 1829/2003 és Directive 2001/18/EC) szabályozza. A környezetbe történő szándékos (így például termesztési célú) kibocsátás az ún. elővigyázatosság elvén alapszik. Ennek lényege, hogy egy GM növény környezetbe történő kibocsátásakor az engedélyezés alapja, előfeltétele az adott genetikai esemény és növény környezeti és humán egészségügyi kockázatelemzésén alapuló döntés. Az engedélyezési eljárás másik elve, hogy a kibocsátás fokozatosan (lépésről lépésre) történhet meg, azaz annak mértéke akkor növekedhet, ha a korábbi szinten elvégzett kockázatbecslés eredménye ezt lehetővé teszi. A továbbiakban csak a termesztési célú szándékos kibocsátás kockázatelemzésével foglalkozunk. A kibocsátási engedélyt kérőnek kötelezően benyújtandó dokumentáció tartalmát az Európai Élelmiszer-biztonsági Hatóság (EFSA, European Food Safety Authority) által kiadott Guidence Document határozza meg (részletesebben lásd 'Guidance Document for the Risk Assessment of GM Plants and Derived Food and Feed' of May 2006, EFSA, 2006). A környezeti kockázatelemzés ún. lépcsőzetes módon történik a veszély x kitettség = kockázat elvet követve (Wilkinson, Sweet és Poppy, 2003, módosítva): - első lépcső: a veszély meghatározása (GM növény, vagy általa megtermelt toxikus anyagok különböző nem célszervezet élőlényekre gyakorolt potenciális káros hatásának tesztelése alapján általában laboratóriumi, üvegházi körülmények között), - második lépcső: táplálkozási (trofikus) szinteken keresztül gyakorolt hatás (GM növények direkt és indirekt potenciális kedvezőtlen hatásainak vizsgálata olyan élőlényekre is, amelyek nem állnak trofikus kapcsolatban a növénnyel, de a táplálék- 4

6 láncon keresztül érintettek lehetnek, pl. növényevő rovarokat fogyasztó ragadozó rovarok, általában laboratóriumi, üvegházi körülmények között), - harmadik lépcső: szabadföldi kitettség vizsgálatok, amelyek a GM növény termesztését szimulálva, adott biotikus és abiotikus viszonyok között további információkat adnak a GM növény esetleges nemkívánatos hatásáról, annak kezelési lehetőségeiről. A szabadföldi vizsgálatok rendszerint a GM növénynek megfelelő nem GM növénnyel történő összehasonlításokban folynak. A környezeti kockázatelemzés szerves része a kibocsátás utáni megfigyelés (post-market monitoring), hiszen a kockázatelemzés először a rendelkezésre álló tudományos eredmények alapján történik. Ezen eredmények időben hosszabb és térben nagyobb mértékű (változatos, egymástól eltérő környezeti körülmények közötti) kibocsátással folyamatosan bővülnek, és szolgálják bármely nem várt kedvezőtlen hatás észlelését és a folyamatos visszacsatolást a kockázatelemzés módszereinek javítására. A kibocsátási kérelem dokumentációjának tartalmaznia kell a környezeti kockázatelemzéshez szükséges, elvégzett vizsgálatok alapján rendelkezésre álló eredményeket a befogadó szervezetről (pl. növény), a genetikai változásról, az előállított GM növényről, a génbevitellel járó változásokról, tulajdonságok, pl. az inzert genetikai stabilitása, lehetséges toxikus és allergén hatásokról, beltartalmi összetevőkről, stb., amelyekre itt nem térünk ki (részletesen lásd EFSA, 2006). Környezeti kockázatelemzés szempontjából egy GM növény termesztési célú kibocsátásánál a kérelemnek tartalmaznia kell a jellemző európai termesztési viszonyokra vonatkozó hatástani vizsgálatok eredményeit. Azaz, a befogadó környezet szempontjából fontos, az általános kockázatelemzéshez használható eredményeket. A környezeti kockázatelemzés szempontjából, leegyszerűsítve, az alábbi fontosabb hatásokat emeljük ki (Kiss et al. 2007): Térben: GM növény táblája - táblaszegély mint élőhely - környező táblák, más élőhelyek; Időben: GM növény termesztésének éve - következő év(ek), árvakelés, tartamhatás; Funkcionálisan: GM növény rokon vad- és kultúrnövény fajok, célszervezet(ek) (pl. kártevők, gyomnövények) nem célszervezetek (herbivorok, predátorok, beporzók, lebontók, stb.) Hatás tekintetében: GM növény direkt hatás: célszervezet(ek)re hatékonyság, rezisztencia kockázata? másodlagos kártevők gyérítése? nem célszervezetekre kedvezőtlen hatás? GM növény és toxin lebomlása vagy perzisztenciája a talajban? talajfauna, mikrobiális aktivitás, lebontó szervezetek? vad- és rokon növényfajok: átporzás, hibridképződés? indirekt hatás: megváltozott anyagcsere összetétel (metabolitok), nem célszervezetek (zsákmány és gazda révén), megváltozott termesztési gyakorlat. 5

7 A Bt kukoricák A géntechnológiával módosított rovarrezisztens növények közül globálisan jelenleg az ún. Bt kukoricaés Bt gyapothibridek vannak kereskedelmi forgalomban, termesztésben. Miután ezek közül termesztését és felhasználását tekintve Európában és Magyarországon is a kukorica legfontosabb növény, így ennek környezeti kockázatelemzésére, illetve annak egy részterületére (nem célszervezetek) térünk ki. Az ún. Bt kukorica (ami egy összefoglaló név) a talajban élő Bacillus thuringiensis baktériumfaj valamely törzsének inszekticid fehérje (Cry fehérje) termelésért felelős génjének kukoricanövénybe történő beviteléből kapta nevét. Termesztésbe először (1996) az Egyesült Államokban a kukorica egyik kártevő lepkefaja, a kukoricamoly (Ostrinia nubilalis) ellen hatékony Cry1Ab toxint termelő GM kukorica került. A kártevő lepkefaj hernyója táplálkozik a növény levelén, majd annak szárába hatol be, ott károsít, de megrághatja a szemeket, illetve a csutkát is. A növény sejtjeiben termelődő Cry1Ab toxin az elfogyasztott táplálékkal bejutva a hernyó emésztőrendszerébe, a középbélben lévő receptorokhoz kötődik, majd a hámsejtek membránjának károsításával a hernyó pusztulását okozza. A Cry1Ab toxin nagymértékű szelektivitást mutat, eddigi ismereteink szerint kizárólag Lepidoptera-lárvák ellen hat. Különböző B. thuringiensis törzsek által termelt fehérjék más-más rovarcsoport ellen hatékonyak. Termesztésben jelenleg egyes Lepidoptera-kártevők ellen hatékony Cry9F, Cry1F és Cry1Ac toxint és Coleoptera (Diabrotica) kártevők ellen hatékony Cry3A, Cry3Bb1, Cry34/35Ab1 toxint termelő kukoricahibridek találhatók meg. A Cry1 fehérjékről a közelmúltban jelent meg összefoglalás (Bartsch et al., 2010). A rovarrezisztens kukoricahibridekkel szemben az egyik fenntartás, hogy a nem célszervezet rovarokra, ízeltlábúakra is lehet nemkívánatos mellékhatásuk, egyes fajok, csoportok egyedeit elpusztíthatják, vagy reprodukcióját csökkenti, veszélyeztetve az ízeltlábú együttes sokszínűségét, fajgazdagságát. Ezért munkacsoportunk a kockázatelemzés széles spektrumán belül a kukorica növényállományának ízeltlábú (elsősorban a talajfelszínen mozgó, vagy a talajfelszín feletti növényevő és ragadozó) együttesére végzett el hatásvizsgálatot. (Az ilyen jellegű elemzések felelnek meg a kockázatbecslés harmadik lépcsőjének). A Bt kukoricahibridek hatásvizsgálatainak egyik fontos része az adott transzgénikus növény és az általa termelt toxin(ok) hatása nem célszervezet ízeltlábúakra, ezen belül is az integrált védelemben kiemelt szerepet játszó ragadozóegyüttesekre. A kukoricában aktív predátoregyüttesek egyes fajai táplálékspecialisták mint a túlnyomórészt levéltetveket fogyasztó afidofág katicabogarak, zöld- és barnafátyolkák, illetve zengőlegyek, valamint az atkákat fogyasztó atkászböde (Kiss et al., 2007). A levéltetvek a floémból táplálkoznak, így a Cry1Ab fehérjéket (amelyek a sejtben termelődnek és maradnak), nem veszik fel, így mellékhatásuk nem várható az afidofág katicabogarak abundanciájára. Bár ismert, hogy az atkák (pl. közönséges takácsatka) szervezetében nagyobb mennyiségben kimutatható a toxin jelenléte (Yunhe et al., 2009), a bélrendszerükben végbemenő deaktiválási, illetve lebontó folyamatok befolyásolhatják az atkászbödék abundanciájára gyakorolt esetleges negatív hatást (Dutton et al., 2002). Más fajok táplálék-generalistaként nem részesítenek előnyben kizárólagos táplálékforrásként egy-egy ízeltlábú csoportot, hanem válogatás nélkül elfogyasztanak minden kisebb méretű, puhább testű egyedet. Ezek közé tartoznak a futóbogarak, holyvák, tolvajpoloskák, illetve a levéltetvekkel és tripszekkel is táplálkozó virágpoloskák, ragadozó tripszek. A kukorica állományának lombszintjén aktív predá- 6

8 toregyüttesek legnagyobb részét a kizárólag levéltetveket fogyasztó afidofág fajok, míg a talajfelszínen a generalista fajok teszik ki. (Kiss et al., 2007). A hatásvizsgálat a herbivor ízeltlábúakra is kiterjed, melyek táplálkozásuk során felvehetik a Bt-toxint. Ezek közül a kukoricamoly és az amerikai kukoricabogár célszervezet, esetükben direkt hatásról beszélhetünk, hasonlóan a kártevő gyapottok-bagolylepkéhez. A citoplazmából táplálkozó fitofág ízeltlábúak (takácsatkák, poloskák, kabócák) közvetlen kapcsolatba kerülnek a Cry fehérjékkel, míg a levéltetvek nem. A kukoricabogár-rezisztens kukorica más bogárfajokra is kifejthet esetleges nemkívánatos hatást. A Szent István Egyetem Növényvédelemi Intézete 2001 óta végez környezeti hatásvizsgálatokat géntechnológiával módosított kukoricahibridekkel szabadföldön. Először kukoricamoly-rezisztens kukoricahibrid (EU-5 K+F Bt-BioNoTa projekt Bt transzgének hatása nem célszervezet rovarok: beporzók, növényevők és ragadozók biodiverzitására ), majd később gyomirtószer-tűréssel rendelkező és/ vagy lepke- és bogárkártevőkkel szemben rezisztens kukoricahibridek környezeti hatásvizsgálatát céloztuk meg. NÖVÉNY NÖVÉNYEVŐK Levéltetvek (In)direkt hatás: Ragadozók Kabócák Földibolhák Diabrotica-rezisztens Bt kukorica Tripszek, poloskák MINTÁZÁSI MÓDSZEREK Egyedi növényvizsgálat: A növényen előforduló herbivor és ragadozó ízeltlábúak felvételezése történhet egyedi növényvizsgálattal. Ennek során véletlenszerűen választunk ki meghatározott számú növényt, melynek teljes felületét (címer, szár, levél mindkét oldala, bibe, cső, csuhélevelek alatti rész) alulról felfelé haladva átvizsgáljuk. A vizsgálatot célszerű a vegetációs időszak folyamán több alkalommal, a kukorica fenológiájához igazítva elvégezni, pl. első felvételezés a kukorica 8-10 leveles állapotában, második a pollenszórás előtt, harmadik pollenszóráskor, negyedik tejes éréskor, ötödik viaszéréskor. A növényevő rovarok közül az amerikai kukoricabogarat, a gyapottok-bagolylepke lárvákat, levéltetveket, földibolhákat és tripszeket, a ragadozó ízeltlábúak közül a katicabogár-lárvákat és imágókat, zengőlégylárvákat, fátyolkatojásokat, -lárvákat és -imágókat, ragadozó tripszeket, ragadozó poloskákat és pókokat érdemes felvételezni ezzel a módszerrel. 7

9 Eddigi sokéves szabadföldi vizsgálataink alapján a különböző (Cry1Ab, Cry1F, Cry34/ 35Ab1) toxinokat termelő Bt kukoricahibridek ízeltlábúrovar-együttesei összevetve a nem Bt hibridek állományában mintázott rovar együttesekkel, fajspektrum, abundancia, aktivitás, diverzitás stb. paraméterekkel jellemezve nem okoztak kedvezőtlen változásokat (eltekintve a célszervezet kártevőkre kívánatos csökkentő hatástól) (Kiss et al., 2003, Tóth et al., 2004, Szekeres et al., 2006, Balogh et al., 2009). Pherocon AM sárga ragadós lapcsapda A Pherocon AM sárga ragadós lapcsapda a sárga színvonzó hatásának (vizuális inger) köszönhetően a repülő rovarok mintázására alkalmas. A sárga ragadós lapcsapdákat eleinte a legmagasabb kibomló levél magasságában, a csövek megjelenése után pedig a csövek magasságában helyeztük ki. Talajcsapda Talajon mozgó és/vagy talajban élő ízeltlábúak mintázására számos ismert, elfogadott és használt módszer van. A talajcsapdázás mint hatékony, egyszerű és olcsó, amellett szabványos, mértékadó módszer elterjedt a talajfelszínen mozgó ízeltlábúak (Southwood, 1978) tapasztalatunk alapján elsősorban (Chilopoda, Diplopoda, Collembola, Carabidae, Staphylinidae, Araneae) felvételezésére. Litter-bag mintázási módszer A talajcsapdás mintázás mint egyedüli módszer nem elegendő a talajban lévő és a talajfelszínen mozgó ízeltlábúcsoportok vizsgálatához. A litter bag alkalmasabb eszköz pl. a nedves helyeken élő ízeltlábúak (százlábúak, rovarlárvák, stb) mintázására (Prasifka, 2007), ezért a fenti módszereket kiegészítettük litter-bag dekompozíciós vizsgálati módszerrel a következő ízeltlábúcsoportokra koncentrálva: Chilopoda, Diplopoda, Collembola, Carabidae, Staphylinidae, Araneae, Acarina. Lepidoptera-rezisztens Bt kukoricák és nem célszervezet Lepidoptera fajok Célszervezet számos Bt kukorica esetében a károsító kukoricamoly. Kérdés, hogy a kukorica állományában jelen vannak-e és táplálkoznak-e más Lepidoptera fajok, amelyekre a növény által megtermelt toxin (pl. Cry1Ab, Cry1F) hatása nem kívánatos? Más, nem kukorica növényen táplálkozó Lepidoptera fajok lárváira akkor lehet hatással pl. a Cry1Ab toxin, ha azok szervezetébe, pl. a kukorica gyomnövényeire címerhányás időszakában lehulló pollennel az bejut. Magyarországon ez a kockázat csak a táblaszegélyen előforduló pl. nagy csalán (Urtica dioica) levelét fogyasztó 2 faj (nappali pávaszem, Inachis io, és az atalanta lepke, Vanessa atalanta) esetében jelentkezhet (Darvas et al., 2004). A szerzők eredményei szerint a Bt táblák címerezett szegélysorai jelentős védelmet jelentenek a pollenszóródással szemben. Például 3 címerezett szegélysorral, vagy uralkodó szélirányban 5-10 méteres címerezett sávval a kritikus szint alá csökkenthető a Bt kukorica pollenszórásának mértéke. Perry et al. (2010) matematikai modelljében, MON810 (Cry1Ab toxin) eseményre különböző európai régiókban (Németország nyugati része, Olaszország, Po völgye, Magyarország, Tolna megye, Spanyol- A litter bag egy kb. 100 g steril (élő ízeltlábúaktól mentes) búzaszalmával megtöltött, 1 cm lyukméretű műanyag háló, amelyet adott időszakra (pl. 1 hónapra) a mintázandó talaj felszínére és/vagy a talajba helyezünk, majd ezt a mintázási időszak végén kiemelve Berlese-futtatókban elhelyezve kinyerjük az abban lévő ízeltlábúakat. 8

10 ország Ebro völgye) elvégzett elemzésében a pollenszórás miatti mortalitás I. io és V. atalanta nappali lepkék lárváinál legrosszabb esetben is (worst case scenario) rendkívül alacsony, azaz 1 hernyó 1572 közül. Ez alapján reálisan lehet a kockázatot kezelni (izogénes szegélysor, stb.). Herbicidtoleráns kukorica A herbicidtolerancia eléréséhez a növénybe olyan gént építenek be, melynek segítségével különböző mechanizmusokon keresztül a kultúrnövény képes tolerálni egyes herbicid-hatóanyagokat. Így például a glifozát a növények EPSP szintáz enziméhez kötődik, amely enzim a növények aromás aminosav-szintéziséért felelős, és inaktiválja azt. A genetikai módosítás során egy módosított EPSP szintáz enzim kódját építik be a genomba, melyet nem inaktivál a glifozát-hatóanyag. Ezzel az eljárással lehetővé válik a glifozáttartalmú készítmények posztemergens gyomirtó szerként való alkalmazása a kukorica növényállományában annak károsodása nélkül. Azaz ebben az esetben GM, de nem Bt kukoricáról beszélhetünk. A glifozát nem egy új hatóanyag, több mint 30 éve került kereskedelmi forgalomba. Azóta több célból is alkalmazzák a termesztésbe vont területeken, főleg évelő gyomfajok ellen a kultúrnövény betakarítása után tarlón és a 3 évesnél idősebb gyümölcs- és szőlő ültetvényekben, de napraforgóban, kukoricában, őszi káposztarepcében állományszárításra is több glifozáthatóanyag tartalmú herbicidet alkalmaznak. A glifozátot tartalmazó herbicidek levélen keresztül szívódnak fel, hatásspektrumuk széles, mind az évelő mind a magról kelő egy- és kétszikű növényekre hatnak. A gyomnövény által felvett glifozát mozgása lassú (tünetek csak 2-3 hét múlva jelennek meg), de jól transzlokálódik a gyökerekbe, tarackokba és a rizó- mákba, ezért az évelő gyomfajok irtására is alkalmas. Talajon keresztül azonban nincs hatása, így nem hat a talajban lévő a kezelés időpontjában még ki nem kelt gyomnövényekre. A herbicidtoleráns növények nagy területen, egymás után folyamatosan történő termesztésének egyik potenciális kockázata a kultúrnövény tábla gyomfajspektrumának és gyomborításának olyan mértékű csökkenése, amely (közvetlen hatásként) a ráépülő ízeltlábúak, és ezen keresztül az azokkal táplálkozó madarak sokszínűségét csökkentheti (Firbank et al. 2003). Eddigi vizsgálataink alapján a glifozát alkalmazása 3 egymást követő évben nem csökkentette a gyomdiverzitást a felvételezett területen. E mellett előfordulhat, hogy adott esetben a glifozát-toleráns kukoricában alkalmazott totális gyomirtó szer hatására növekedhet a gyomdiverzitás, hiszen ha sikerül az általában nagyobb borításban, esetleg foltokban jelen lévő évelő gyomfajokat (pl. mezei aszat - Cirsium arvense) visszaszorítani, tér nyílik egyéb magról kelő gyomfajoknak a fejlődésre, betelepedésre. A talajban lévő gyommagkészlet seed bank állandó utánpótlást biztosít. Ma már számos ún. stacked events (több eseményt tartalmazó és így több Cry fehérjét is termelő és herbicidtoleranciát biztosító) hibridek vannak termesztésben globálisan. Összegezve, kutatásaink alapján a GM növények egy új növényvédelmi lehetőséget, módszert, egy új termék-előállítási lehetőséget és egyben új kihívást is jelentenek. Fel kell arra készülnünk, hogy ha felhasználásuk gazdaságilag indokolt, környezetileg elfogadható, akkor éljünk azzal. De ehhez tapasztalatokat kell szereznünk, meg kell tanulnunk egy új kihívásra választ találni, amely tanulási folyamat a környezeti kockázatelemzésre, kockázatkezelésre is vonatkozik. 9

11 Irodalom Balogh, A., J. Kiss, D. Szekeres, A. Szenasi and V. Marko (2009): Rove beetle (Coleoptera: Staphylinidae) communities in transgenic Bt (MON810) and near isogenic maize. Crop Protection (doi: /j.cropro ) Bartsch, D., Y. Devos, R. Hails, J. Kiss, P.H. Krogh, S. Mestdagh, M. Nuti, A. Sessitsch, J. Sweet, A. Gathmann (2010): Environmental impact of genetically modified maize expressing Cry1 proteins. In: F. Kempken and C. Jung (eds.), Genetic Modification of Plants, Biotechnology in Agriculture and Forestry 64, doi / _27, # Springer-Verlag Berlin Heidelberg Darvas, B. Csóti, A. Adel, G. Peregovits, L. Ronkay, L. Lauber, É. Polgár, L. (2004): Adatok a Btkukoricapollen és védett lepkefajok magyarországi rizikóanaliziséhez. Növényvédelem, 40(9): Dutton, A. - Klein, H. - Romeis, J. - Bigler, F. (2002): Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic corn and consequences for the predator Chrysoperla carnea. Ecological Entomology, 27: EFSA (2006): Guidance document of the Scientific Panel on Genetically Modified Organisms for the Risk Assessment of Genetically Modified Plants and Derived Food and Feed The EFSA Journal 99: EFSA (2009): Scientific report of EFSA prepared by the GMO Unit on Public Consultation on the Updated Guidance Document of the Scientific Panel on Genetically Modified Organisms (GMO) for the risk assessment of genetically modified plants and derived food and feed. The EFSA Scientific Report 293: J. Kiss, F. Szentkirályi, F. Tóth, Á. Szénási, F. Kádár, K. Árpás, D. Szekeres and C.R. Edwards (2003): Bt Corn: Impact on Non-Targets and Adjusting to Local IPM Systems. In: T. Lelley, E. Balázs, M. Tepfer (Editors): Ecological Impact of GMO Dissemination in Agro-ecosystems. Facultas Verlagsund Buchhandels AG. Wien p. Kiss J. Szekeres D. Tóth F. Szénási Á. és Kádár F. (2007): Genetikailag módosított növények és környezeti kockázatok: A Bt kukorica példája. Magyar Tudomány 4. pp J.N. Perry, Y. Devos, S. Arpaia, D. Bartsch, A. Gathmann, R.S. Hails, J. Kiss, K. Lheureux, B. Manachini, S. Mestdagh, G. Neemann, F. Ortego, J. Schiemann and J.B. Sweet (2010): A mathematical model of exposure of non-target Lepidoptera to Btmaize pollen expressing Cry1Ab within Europe. Proceedings of the Royal Society B (doi: /rspb ) Prasifka, R. L. Lopez, D. M., Hellmich, L. R., Lewis, C. L. and Dively, P. G. (2007): Comparison of pittfall traps and litter bags for sampling ground-dwelling arthropods, J. Appl. Entomol. 131(2): Sanvido, O. Stark, M. Romeis, J. Bigler, F. (2006): Ecological impacts of genetically modified crops: Experiences from ten years of experimental field research and commercial cultivation. Art Schriftenreihe 1. Agroscope Reckenholz-Tanikon Research Station ART, Zurich Southwood TRE (1978): Ecological methods, with particular reference to the study of insect populations. Chapman and Hall, London, 524p Szekeres, D., F. Kádár and J. Kiss (2006): Activity density, diversity and seasonal dynamics of ground beetles (Coleoptera: Carabidae) in Bt- (MON810) and in isogenic maize stands. Entomologica Fennica Vol. 17. pp Tóth F. K. Árpás, D. Szekeres, F. Kádár, F. Szentkirályi, Á. Szénási and J. Kiss (2004): Spider Web Survey or Whole Plant Visual Sampling? Impact Assessment of Bt Corn on Non-Target Predatory Insects with Two Concurrent Methods. Environmental Biosafety Research 3(4): Wilkinson, M.J. Sweet, J.B. Poppy, G. (2003): Preventing the regulatory log jam; the tiered approach to risk assessments. Trends in Plant Science, 8:

12 Főszerkesztő: Dudits Dénes Szerkesztette: Keczánné Zsuzsa Fordította: Fejes Erzsébet Példányszám: 1000 db/hó Borító: EDOMO MEDIA, Szeged Nyomda: TISZA PRESS, Szeged Kiadja a GBE támogatásával a Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület Green Biotechnology Europe (GBE)