MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ ZAHRADNICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Problematika geneticky modifikovaných rostlin v České republice možné ekologické dopady LEDNICE 2008 Lenka Hájková Vedoucí práce Doc. RNDr. Miroslav Pidra, CSc.
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma : Problematika geneticky modifikovaných rostlin v České republice - možné ekologické dopady vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy zemědělské a lednické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně, dne 8.7.2008 Lenka Hájková 2
Poděkování Děkuji vedoucímu práce Doc. RNDr. Miroslavu Pidrovi, CSc. za odborné vedení, ochotné konzultace a připomínky k mé bakalářské práci. Lenka Hájková 3
Obsah 1. ÚVOD... 6 2. CÍL PRÁCE... 7 3. GENETICKY MODIFIKOVANÉ ORGANIZMY... 8 3.1 Definice... 8 3.2 Historie genových technologií..9 3.3 Základní trendy ve využití GMO a jejich produktů.. 10 3.4 GMO schválené pro uvádění do oběhu v EU 11 3.5 Odhady nových typů GMO s využitím v EU příklady... 12 4. LEGISLATIVNÍ RÁMEC PRO NAKLÁDÁNÍ S GMO V ČESKÉ REPUBLICE..... 14 4.1 Zákony... 14 4.2 Nakládání s GMO.. 16 5. VYUŽÍVÁNÍ GMO V ZEMĚDĚLSTVÍ A ZAHRADNICTVÍ V ČESKÉ REPUBLICE..... 18 5.1 Registr povolených GMO.. 18 5.2 Současná situace v České republice.. 18 5.3 Mezinárodní biotechnologické společnosti působící v České republice... 20 5.4 Pěstování Bt kukuřice 21 5.5 Projekt UNEP/GEF 24 6. RIZIKA PŘI UVOLŇOVÁNÍ GMO DO PROSTŘEDÍ. 26 6.1 Přímé a nepřímé účinky uvolnění GMO do prostředí... 27 6.2 Výsledky řešení projektu Mze ČR NAZV 1362... 28 6.3 Přenos genů v příbuzenském komplexu 31 4
6.4 Posouzení bezpečnosti GMO potravin.. 35 6.5 Sledovaná zdravotní rizika u GMO... 36 7. NÁZORY NA PĚSTOVÁNÍ GM PLODIN. 37 8. ZÁVĚR... 42 9. RESUME. 44 10. SEZNAM LITERATURY. 46 5
1. ÚVOD Geneticky modifikované organizmy (dále jen GMO) byly zpočátku veřejností spíše přehlíženy. Bylo to způsobeno především izolovanou prací vědců v laboratořích. Jakmile se ale výsledky jejich prací začaly objevovat ve všedním životě lidí, a to ve věcech týkajících se zabezpečení výživy, zvedla se obrovská vlna zájmu a diskuzí na toto téma. Pojem GMO je přesně definován zákonem. Stejně tak zákon upravuje nakládání s GMO, které může probíhat pouze za dodržení přísných opatření, aby bylo zabráněno úniku GMO do životního prostředí. Tímto uvolněním GMO do životního prostředí by mohlo dojít k interakci s dalšími organizmy, k přenosu genetického materiálu, což by mohlo mít sekundární ekologické dopady. GMO mohou být odpovědí na v současnosti velmi diskutované otázky. Například biopaliva. Zde se otevírají velké možnosti v použití GMO při produkci těchto biopaliv. Jsou vyvíjeny geneticky modifikované (dále jen GM) plodiny, které mají rezistenci k virovým chorobám nebo k plísním. Na trh se dostávají, případně v nejbližší době dostanou, GM plodiny se zlepšeným obsahem bílkovin a s příznivějším obsahem tuků. Pro uvádění do oběhu v Evropské Unii (dále jen EU) jsou schváleny GM plodiny tolerantní k nejrůznějším herbicidům a s rezistencí vůči hmyzu. V České republice působí několik mezinárodních biotechnologických společností, jejichž oblastí činnosti je především biotechnologie se zaměřením na toleranci k herbicidům a insekticidům, dále vývoj a praktická aplikace zemědělských technologií. V neposlední řadě také šlechtění a semenářství polních plodin. Je to například společnost Aventis Crop Science, dále Monsanto a společnost Pioneer Hi-Bred international, Inc. Významnou pozici v pěstování GMO v České republice získala Bt kukuřice s rezistencí vůči zavíječi kukuřičnému. Zkušenosti českých pěstitelů s Bt kukuřicí jsou převážně pozitivní. Jako negativa uvádějí pěstitelé vícenáklady vyplývající z nutnosti dodržování specifických pravidel při jejím pěstování. 6
Názory na pěstování GMO se velmi liší. Na jedné straně stojí nevládní organizace a ekologická hnutí jako například Greenpeace. Tito lidé pěstování GM plodin úplně odsuzují a vedou rozsáhlé kampaně proti tomuto pěstování. Podle nich může být pěstování GM plodin rizikem pro lidské zdraví a může mít vliv na rovnováhu ekosystémů. Odpor části veřejnosti ke GMO pramení z velké části z neznalosti problematiky. Na straně druhé stojí vědecká oblast, která využívání GMO podporuje a vidí ji jako perspektivu do budoucnosti. 2. CÍL PRÁCE Cílem práce je zmapování současné situace v pěstování geneticky modifikovaných rostlin v České republice a zároveň zhodnocení možných ekologických dopadů. Vstupem bakalářské práce je definice pojmu GMO včetně vytvoření uceleného pohledu na historii genových technologií. Cílem práce je také shrnout platný legislativní rámec pro nakládání s GMO s přihlédnutím k zásadám nakládání s GMO v České republice. Práce rovněž přináší zhodnocení možných rizik při uvolnění GMO do životního prostředí. 7
3. GENETICKY MODIFIKOVANÉ ORGANIZMY 3.1 Definice Zákon č. 78/2004 Sb., o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a genetickými produkty, definuje GMO následovně: Geneticky modifikovaným organizmem se rozumí takový organizmus, jehož dědičný materiál byl změněn genetickou modifikací. Genetická modifikace představuje cílenou změnu dědičného materiálu, které se nedosáhne přirozenou rekombinací, nýbrž vnesením cizorodého dědičného materiálu do organizmu. Z definice vyplývá, že za GMO nelze považovat produkt mutačního šlechtění ani buněčných fúzí, ale pouze za předpokladu, že výchozí biologický materiál ovlivněný těmito zásahy nebyl geneticky modifikovaný. (Vejl, 2007) Obr. 1 plocha osetá transgenními plodinami (převzato z Holec, Soukup 2006) 8
3.2 Historie genových technologií Genetiku 21.století můžeme bez obav označit za jednu z vědních disciplín, které udávají směr vývoje ostatního biologického výzkumu. Genetika se od padesátých let minulého století vydala na cestu výzkumu těsně navazujícího na biochemii, na cestu objasňování molekulárních principů dědičnosti a proměnlivosti živých organizmů. V roce 1943 vědci prokázali, že základem genetických změn jsou mutace a vyvinuli fluktuační test. Za tento objev obdrželi Nobelovu cenu. Následně byla mikrobiology prokázána genetická aktivita deoxyribonukleové kyseliny (DNA). V roce 1946 byla objevena konjugace u bakterií a později objasněna rekombinace a transdukce. Zcela jistě je možné za zlomový rok ve vývoji molekulární biologie a biotechnologií považovat rok 1953, kdy byl sestaven model struktury DNA. Velice důležitým mezníkem je rovněž rok 1964, kdy byl položen základ k dešifrování genetického kódu. Pro tvorbu geneticky modifikovaných organizmů (GMO) je důležitý výzkum, který byl proveden v roce 1972, kdy bylo započato s tvorbou in vitro rekombinovaných molekul DNA. V roce 1973 bylo prokázáno, že in vitro rekombinované plazmidové molekuly se v Escherichia coli replikují. V druhé polovině 70. let minulého století je již řešena problematika spojená s legislativou a bezpečností práce s GMO. Na konferenci v Asilomaru v Kalifornii (USA) byla v roce 1975 stanovena první pravidla pro práci s rekombinovanou DNA. V roce 1977 firma Genetech jako první na světě začala používat organizmy s rekombinovanou DNA pro produkci látek určených k výrobě léků. Jako první produkt šlechtění rostlin s využitím transgenóze je registrována a komerčně využívána první geneticky modifikovaná odrůda rostlin rajče FlavrSavr s dlouhou trvanlivostí plodů v roce 1993. Přelom 20. a 21. století je charakteristický rozvojem různých technik detekcí genů, tvorby genových konstruktů, metod transgenóze a metod hodnocení polymorfismů nukleových kyselin. (Vejl, 2007) 9
3.3 Základní trendy ve využití GMO a jejich produktů Vývoj, zavádění a rozšiřování transgenních plodin v zemědělství lze shrnout do pěti etap (vlny biotechnologií): I. generace plodin transgenní odrůdy s minimalizovanou potřebou chemické ochrany proti chorobám, škůdcům a plevelům. Ztráty způsobené uvedenými škodlivými činiteli na produkci hostitelských a napadených rostlin a porostů představují min. 30 %. Přínosem je i významná úleva pro životní prostředí. Tyto plodiny se vyznačují výhodnými vlastnostmi pro pěstitele, což je jedna z vážných příčin nepříznivého nazírání spotřebitelů, kteří porovnávají rizika s výhodami. II. generace plodin transgenní plodiny odolné proti abiotickým stresům, například rezistence nebo tolerance k chladu, suchu, zasolení, nedostatku světla. Tyto stresy představují u zemědělských plodin ztráty až 70 % genetického výnosového potenciálu. III. generace plodin transgenní plodiny s vyšší nutriční hodnotou (vhodnější složení mastných kyselin, zastoupení deficitních aminokyselin, obsah vitaminů), s antikancerogenními a jinými zdravotně působícími a léčivými účinky. Plodiny s přímými výhodami pro spotřebitele. Při tržní dostupnosti dojde k přehodnocení negativního vztahu spotřebitele k transgenním plodinám. IV. generace plodin transgenní plodiny pěstované jako ekologicky výhodné suroviny pro některá průmyslová odvětví (v chemickém průmyslu náhrada za ropu, papírenský průmysl). V. generace plodin transgenní plodiny jako náhrada fosilních paliv (výroba ethanolu a bionafty).(bednář, 2002) Většina GM plodin slouží v současnosti jako krmivo nebo k průmyslovému zpracování (bavlna). Výzkum se zaměřuje na řešení různých problémů, z nichž některé jsou klíčové pro rozvojové země nebo mohou nabývat na významu v souvislosti se změnami klimatu: odolnost k suchu a zasolení půdy (maniok- cassava, kukuřice), rezistence k virovým chorobám (peckoviny, obilí) nebo plísním (brambory s odolností proti plísni bramborové), odstranění alergenů (podzemnice olejná buráky). Blízko k uvedení na trh má sója se zlepšeným obsahem bílkovin nebo s příznivějším složením tuků (s obsahem zdraví prospěšných nenasycených a omega-3 mastných kyselin). 10
Takzvaná zlatá rýže, to je rýže s obsahem beta karotenu jako zdroj vitaminu A, je již v Asii testována v polních pokusech. Nový typ GM plodiny ve schvalovacím procesu představuje krmná kukuřice s vyšším obsahem lysinu. Velké možnosti pro použití GM plodin se otevírají v produkci biopaliv. GM rostliny mohou být také zdrojem farmaceutických surovin nebo speciálních chemikálií. (Doubková, 2007) 3.4 GMO schválené pro uvádění do oběhu v EU GMO, produkt použití notifikátor, stát vakcína proti Aujeszkého chorobě vakcína proti vzteklině tabák tolerantní k herbicidu bromoxynil řepka olejka tolerantní k herbicidu glufosinátu amonnému, hybridní (Ms1Bn x Rf1Bn) sojové boby tolerantní k herbicidu glyfosátu čekanka částečně tolerantní k herbicidu glufosinátu amonnému, s pylovou sterilitou kukuřice s kombinovanou modifikací pro rezistenci vůči hmyzu (Bt endotoxin) a toleranci k herbicidu glufosinátu amonnému (Bt-176) řepka olejka tolerantní k herbicidu glufosinátu amonnému, hybridní (MS1 x RF1) řepka olejka tolerantní k herbicidu glufosinátu amonnému, hybridní (MS1 x RF2) test s geneticky modifikovaným mikroorganismem (Streptococcus termophilus T102) veterinární vakcína nyní spadá pod nařízení 726/2004 o léčivech veterinární vakcína nyní spadá pod nařízení 726/2004 o léčivech nespecifikováno nikdy nebyl na trhu platnost povolení skončila pěstování pro výrobu osiva, nikoli potravin nebo krmiv rozhodnutí Komise o stažení z trhu 2007/304/EC dovoz a zpracování + podána žádost o obnovení povolení pouze šlechtitelské účely platnost povolení skončila včetně pěstování rozhodnutí Komise o stažení z trhu 2007/304/EC včetně pěstování rozhodnutí Komise o stažení z trhu 2007/305/EC včetně pěstování rozhodnutí Komise o stažení z trhu 2007/306/EC zjišťování residuí antibiotik v mléce platnost povolení skončila Vermie Veterinär Chemie, Německo Rhone-Merieux Belgie, Francie SEITA Francie Plant Genetic Systems Británie nyní Bayer CropScience Monsanto Británie Bejo-Zaden Nizozemsko Ciba-Geigy Francie nyní Syngenta Plant Genetic Systems Francie Plant Genetic Systems Francie Valio Oy Finsko karafiáty se změněnou barvou květu platnost povolení skončila Florigene Nizozemsko řepka olejka tolerantní k herbicidu glufosinátu amonnému, jarní (Topas 19/2) dovoz a zpracování rozhodnutí Komise o stažení z trhu AgrEvo Británie nyní Bayer kukuřice s kombinovanou modifikací pro rezistenci vůči hmyzu (Bt endotoxin) 2007/307/EC dovoz a zpracování CropScience Novartis Británie 11
a toleranci k herbicidu glufosinátu amonnému (linie Bt 11) kukuřice tolerantní vůči herbicidu glufosinátu amonnému (linie T 25) kukuřice rezistentní vůči hmyzu (Bt endotoxin) (linie MON 810) podána žádost o obnovení povolení včetně pěstování podána žádost o obnovení povolení včetně pěstování AgrEvo Francie nyní Bayer CropScience Monsanto Francie podána žádost o obnovení povolení karafiáty s prodlouženou trvanlivostí platnost povolení skončila Florigene Nizozemsko Tab. 1 - Schválené GMO v EU (stav k 15. 6. 2007) (převzato z www.env.cz, 6.5.2008) 3.5 Odhady nových typů GMO s využitím v EU příklady do roku 2007: kukuřice odolná k herbicidům a hmyzu, brambory a sója s modifikovanými škroby a proteiny, plody s řízeným zráním do roku 2011: pšenice odolná k houbovým chorobám, plodiny odolné k virovým chorobám, plodiny s modifikovanými oleji po roce 2011: plodiny odolné vůči stresům, plodiny pro produkci molekul (molecular farming), modifikované obsahy ligninu ve škrobech (Ovesná, 2005) Potenciální přínosy transgenních rostlin: rezistence k chorobám a škůdcům tolerance k herbicidům zvýšená tolerance ke stresům teploty, vodního režimu a zasolení půd prodloužení doby zrání plodů, skladovatelnosti hlíz brambor, prodloužení životnosti řezaných květů modifikace rostlinných olejů, škrobů a proteinů s cílem získat dostatečnou produkci surovin pro výrobu potravin, biodegradovatelných plastů, detergentů, lubrikantů změna architektury rostlin (trpasličí rostliny) zvýšená schopnost některých rostlin odstraňovat z půdy toxické kovy 12
redukce vypadávání semen v době sklizně zvýšení obsahu minerálů, vitamínů a protinádorových látek (vitamin A, železo) eliminace alergenů z některých plodin (rýže) produkce farmaceutických látek (jedlé vakciny) ( Bednář, 2002) S myšlenkou takzvaných jedlých vakcín přišel jako první na počátku 90. let 20. století americký profesor Charles Arntzen. Jeho nápad spočíval v tom, že by se v rostlinách mohly levně produkovat bílkoviny, které se kvůli očkování nákladně produkují v živočišných a jiných systémech. Zatímco současnou výrobu tekutých vakcín prodražuje cestování z jednoho konce světa na druhý, její kvalitu ohrožuje výkyv teplot a rizikem může být také injekční podání léčebné látky, představa sníst třeba banán s zároveň se stát imunní proti nějaké zákeřné chorobě zní naprosto skvěle. Dle Břízy z Ústavu molekulární biologie rostlin má pěstování jedlých vakcín budoucnost. Jejich předností je, že jsou levné a mohou se vypěstovat tam, kde jsou právě potřeba. I když se ukázalo, že tato vakcinace se nemůže provádět přímo se syrovými plody, protože v přírodě těžko dosáhnete toho, aby byly všechny stejně velké a obsahovaly přesně požadovanou dávku vakcíny. Proto je nyní program jedlých vakcín koncipován tak, že se vypěstují rostliny s žádanými léčivými látkami, ale ty ještě musí být částečně zpracovány. Jako nejperspektivnější se zatím jeví, že se sklizená úroda z geneticky upravených rostlin s léčivými látkami usuší, poté rozemele a po přesném stanovení množství účinné látky - vakcíny, skončí ve formě tablet. (Mlsová, 2008) 13
4. LEGISLATIVNÍ RÁMEC PRO NAKLÁDÁNÍ S GMO V ČESKÉ REPUBLICE 4.1 Zákony V České republice je nakládání s geneticky modifikovanými organizmy upraveno zákonem č. 78/2004 Sb. o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a produkty a změně některých souvisejících zákonů. Datum účinnosti tohoto zákona je od 25.2.2004 a nahrazuje zákon 153/2000 Sb. Rozhodnutí o zápisu do Seznamu uživatelů, Seznamu pro uzavřené nakládání, Seznamu pro uvádění do životního prostředí a Seznamu pro uvádění do oběhu vydaná podle zákona č. 153/2000 Sb., o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a produkty a o změně některých souvisejících zákonů, pozbývají platnosti nejpozději dne 17. října 2006. Dne 13. září 2005 nabyla účinnosti novela zákona č. 78/2004 Sb., o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a genetickými produkty zákon č. 346/2005 Sb. Cílem zákona je stanovit povinnosti fyzických a právnických osob tak, aby byla zajištěna ochrana zdraví člověka a zvířat, životního prostředí a biologické rozmanitosti. Dále návrh zákona stanoví postup udělování oprávnění k nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a produkty, systém kontroly nad dodržováním zákona a systém evidence uživatelů i geneticky modifikovaných organizmů a produktů. Vzhledem k tomu, že oblast genetických modifikací se rozvíjí velmi rychlým tempem a dosud nejsou známy všechny potenciální dlouhodobé účinky geneticky modifikovaných organizmů, vychází zákon z principu předběžné opatrnosti a obsahuje ustanovení umožňující v případě potřeby rozhodnutím správního úřadu pozastavit nebo ukončit nakládání s geneticky modifikovaným organizmem. Vydávání správních rozhodnutí v oblasti nakládání s geneticky modifikovanými organizmy je podle zákona v působnosti Ministerstva životního prostředí (dále jen MŽP), které při rozhodování přihlíží ke stanoviskům Ministerstva zdravotnictví, Ministerstva zemědělství (dále jen MZE), kraje, na jejichž území bezprostředně dochází k uzavřenému nakládání nebo uvádění do životního prostředí a České komise pro nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a produkty. Tato komise je organizační složkou MŽP 14
a tvoří ji zástupci státní správy, odborníci a zástupci nevládních organizací. Kontrolu nad dodržováním ustanovení zákona vykonává Česká inspekce životního prostředí ve spolupráci s dalšími kontrolními správními úřady. Platné zákony: Zákon č. 78/2004 Sb. Zákon č. 346/2005 Sb., kterým se mění zákon č. 78/2004 Sb. Vyhláška č. 209/2004 Sb. o bližších podmínkách nakládání s GMO a produkty Vyhláška č. 86/2006 Sb., kterou se mění vyhláška č. 209/2004 Sb.. o bližších podmínkách nakládání s GMO a produkty Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1830/2003 o sledovatelnosti a označování GMO Dovozy a vývozy vzorků GMO (mimo území Evropského společenství) (www.env.cz, 6.5.2008) Informace pro veřejnost: Nové právní předpisy kladou velký důraz na informování veřejnosti a možnost jejího zapojení do rozhodovacích procesů, zvláště při povolování polních pokusů a uvádění GM plodin na trh. Aktuální informace o nakládání s GMO spolu s příslušnými předpisy jsou zveřejňovány na internetových stránkách MŽP. Přehled žádostí o uvádění GMO do životního prostředí a do oběhu podaných v členských zemích EU je v angličtině na stránkách Point Research Centre. Připomínky veřejnosti jsou následně rozesílány kompetentním úřadům všech členských států a jsou vzaty v úvahu při konečném rozhodování. (Doubková, 2005) 15
4.2 Nakládání s GMO Z hlediska zákona č. 346/2005 Sb. se rozlišují tři druhy činností s GMO: - uzavřené nakládání s GMO, což je použití geneticky modifikovaných mikroorganismů, rostlin nebo zvířat v laboratořích, uzavřených sklenících, chovech či průmyslových provozech. Zahrnuje vlastní genetickou modifikaci vytváření GMO, vědecké pokusy s nimi, ale i třeba průmyslovou výrobu očkovacích látek nebo biochemikálií pro diagnostické účely za použití mikroorganismů, - uvádění GMO do životního prostředí znamená polní pokusy s geneticky modifikovanými rostlinami na přesně definovaném pozemku, podléhající přísným pravidlům, - uvádění GMO a produktů do oběhu je jejich dovoz, prodej v obchodní síti, skladování, pěstování za účelem prodeje a zpracování, výroba konečných produktů a podobně. (Doubková, 2006) Každé nakládání s GMO může probíhat pouze za předpokladu dodržování přísných opatření k zabránění úniku GMO do životního prostředí : držitel oprávnění je povinen zajistit bezpečný transport, vhodně zvolit pokusný pozemek, zachovat stanovenou izolační vzdálenost od nejbližšího pole s příbuznou nemodifikovanou plodinou, spolu s dalšími opatřeními k zabránění šíření pylu, semen, popřípadě hlíz. V dosavadních rozhodnutích týkajících se GM brambor stanovilo MŽP izolační vzdálenost od nejbližšího porostu komerčně pěstovaných nemodifikovaných brambor na 10 m, přičemž tato plocha musí být udržována bez porostu. U GM kukuřice požaduje MŽP izolační vzdálenost 200 m od nejbližší konveční kukuřice a nejméně 600 m od kukuřice pěstované v režimu ekologického zemědělství. Navíc musí být proveden obsev nejméně 8 řádky vhodné nemodifikované odrůdy k zachycení pylu (vyšší rostliny, stejná doba kvetení). Veškerou používanou techniku musí zemědělci po použití vždy pečlivě očistit. K zásadním požadavkům daným zákonem patří povinnost označování GMO při dopravě a skladování; nápis Geneticky modifikovaný organizmus je většinou ještě doplněn upozorněním Není určeno k pěstování, konzumaci ani ke zkrmení. 16
Obr. 2 - Označení potraviny oleje, který byl vyroben z geneticky modifikované sóji (převzato z Čerovská et al., 2006) Provozovatelé potravinářských podniků, kteří uvádějí do oběhu potraviny balené ve výrobě, jenž obsahují GMO nebo se z nich sestávají; nebo které byly vyrobeny z GMO nebo obsahují složky vyrobené z GMO, jsou povinni způsobem stanoveným vyhláškou potravinu řádně označit na obalu určeném pro spotřebitele. Také pokusná pole jsou označena výstražnými vývěskami s uvedením, že se jedná o GMO. Rostlinný materiál je třeba po skončení pěstování zlikvidovat tak, aby se nemohl dostat do potravin ani do krmiv. Zrno kukuřice musí být rozdrceno a spolu se zbytky rostlin po rozptýlení přímo na poli zaoráno, tento postup je uplatněn i na nemodifikovanou kukuřici z obsevu. Hlízy brambor určené k likvidaci po vyhodnocení pokusů jsou zničeny rozdrcením a zkvašením. V obou případech je požadováno provádět ještě chemické ošetření na podporu rozkladu rostlinného materiálu. Na pokusy navazuje monitoring sledováni pozemku i jeho okolí po skončení pěstování GM plodin, spočívající ve vyhledávání a odstraňování případných vzešlých rostlin v následujících vegetačních sezónách, včetně výběru vhodné následné plodiny a chemickém ošetřování pozemku. Sledovány jsou i další ukazatele, jako je výskyt plevelů nebo škůdců, které by mohly být ovlivněny předchozími pokusy. (Doubková, 2007) 17
5. VYUŽÍVÁNÍ GMO V ZEMĚDĚLSTVÍ A ZAHRADNICTVÍ V ČESKÉ REPUBLICE 5.1 Registr povolených GMO (dle zákona č. 78/2004 Sb.) Název Brambor se změnou obsahu cukrů Brambor se změněným složením škrobu Brambor se změněným složením škrobu (Amflora) Brambor se zvýšenou odolností k Phytophtora infestans Brambor se zvýšeným podílem amylopektinu Brambor se zvýšeným podílem amylózy Hybrid kukuřice NK603 x MON 810 Kukuřice linie GA21 Kukuřice NK603 Len setý Slivoň Stanley Tab. 2 - Povolené geneticky modifikované organizmy v České republice k uvádění do životního prostředí (převzato z www.env.cz, 6.5.2008) 5.2 Současná situace v České republice V České republice se výzkumem GM rostlin zabývá několik institucí. Od konce 90. let probíhají polní pokusy s různými GM plodinami, zejména kukuřicí, bramborami a do roku 2002 i s řepkou. Testována je kukuřice odolná vůči zavíječi kukuřičnému a kukuřice tolerantní k širokospektrým herbicidům, brambory se změněným složením škrobu určené pro technické použití (nikoliv na potravinářský škrob) nebo brambory s modifikací zaměřenou na delší skladovatelnost při nízkých teplotách. Projednávána je žádost o polní pokusy s bramborami odolnými vůči plísni bramborové. Kromě ověřování agrotechnických parametrů v polních podmínkách, pokusy slouží i ke zjišťování možných rizik pro životní prostředí. Z různé výměry pokusných ploch lze vyčíst, že v některých případech jde spíše o výzkumné projekty, které čeká ještě dlouhá cesta k využití výsledků v praxi. (Doubková, 2007) 18
Plodina, Genetická Lokalita držitel povolení/ modifikace žadatel brambor změněné složení Humpolec škrobu, BASF, zvýšený obsah Výzkumný ústav rostlinné výroby (dále jen VURV) amylopektinu klony AM02 a ref. klon EH92-527-1 brambor změněné složení Humpolec škrobu, BASF, zvýšený podíl VÚRV amylopektinu klony AM04.. brambor změněné složení Humpolec škrobu, BASF, zvýšený podíl VÚRV amylózy brambor změněný obsah Velhartice cukrů Ústav experimentální botaniky, Vesa kukuřice linie GA21 Ivanovice na Hané tolerantní Jarohněvice Syngenta, k herbicidu Troubsko VÚRV glyfosátu Zemědělský výzkumný ústav (dále jen ZVU) Kroměříž, VÚP Troubsko slivoň klon C - 5 Praha 6- Ruzyně Stanley gen pro obalový protein viru šarky VÚRV švestky kukuřice NK603 a hybrid Ivanovice na Hané NK603 x MON810 Jarohněvice Monsanto Troubsko VÚRV, Nechanice ZVÚ Kroměříž, VÚP Troubsko ZS Nechanice 19
kukuřice Česká zemědělská univerzita v Praze brambory BASF, Proagro Radešínská Svratka NK603 změněné složení škrobu- vyšší obsah amylopektinu brambory BASF, VÚRV len zvýšená odolnost k plísni bramborové různé modifikace Agritec, výzkum, šlechtění a služby, Šumperk Tab. 3 Přehled probíhajících polních pokusů s GM rostlinami a podaných žádostí (stav k 10.4.2007) (převzato z Doubková, 2007) 5.3 Mezinárodní biotechnologické společnosti působící v České republice Aventis Crop Science Hlavní oblastí činnosti je biotechnologie se zaměřením na toleranci k herbicidům, insekticidům, výroba hybridního osiva řepka, kukuřice, cukrovka. Transgenní odrůdy jsou využívány v Kanadě, USA, Číně, Argentině. V Evropě a v ČR jsou odrůdy testovány ve státních registračních zkouškách. Firma Aventis vlastní systém Liberty Link, který využívá u řepky, kukuřice a cukrovky. Dále systém Star Link, který využívá u kukuřice a systém Sees Link využívá při výrobě hybridního osiva řepky. Šlechtění probíhá v Belgii a tyto odrůdy jsou testovány prakticky v celé Evropě. 20
Monsanto Hlavní oblastí činnosti je vývoj a praktická aplikace zemědělských technologií. Povolené a v praxi používané transgenní odrůdy jsou Roundup Ready sója, Roundup Ready canola, Roundup Ready kukuřice, Roundup Ready bavlník, Bt Bavlník, Bt kukuřice. V České republice je zkoušena Roundup Ready cukrovka a kukuřice. Dalšími druhy připravovaných a zkoušených transgenních plodin jsou canola s vysokým obsahem beta-karotenu, rajče rezistentní k některým skupinám hmyzích škůdců a k některým virózám, Bollgard II, druhá generace bavlníku, Bt kukuřice druhé generace odolná proti dalším hmyzím škůdcům, Bt brambory New Leaf Plus odolné k mandelince bramborové a virové svinutce, Bt brambory New Leaf Y odolné k mandelince bramborové a viry Y. Pioneer Hi-Bred international, Inc. Hlavní oblastí činností je šlechtění a semenářství polních plodin. Zatím nejsou povolené transgenní odrůdy, probíhají registrační zkoušky GR hybridů kukuřice. (Bednář, 2002) 5.4 Pěstování Bt kukuřice Bt kukuřice byla v České republice zaseta poprvé v roce 2005. Její plochy byly evidovány Státním zemědělským intervenčním fondem: rok plodina výměra v ha počet pěstitelů 2005 Bt kukuřice MON810 270 52 2006 Bt kukuřice MON810 1290 85 2007 Bt kukuřice MON810 5000 131 Podle evidence ploch s GM plodinami, v pěstování Bt kukuřice jednoznačně vede jihomoravský region, kde je také nejhojněji zaznamenán výskyt škůdce zavíječe kukuřičného. Dále se pak Bt kukuřice ujala ve Středočeském a Královéhradeckém kraji. Z pohledu velikosti osetých ploch došlo mezi lety 2005 2006 k posunu velikosti zasetých Bt porostů. Ve srovnání s rokem 2005, kdy byla zkoušena nová technologie na plochách menších než 1 ha, v roce 2006 tyto zkušební plochy do 1 ha zaujímaly již 21
pouze 1/3 všech porostů s Bt kukuřicí. Oproti tomu 40 % porostů s Bt kukuřicí bylo větších než 10 ha, s největší registrovanou výměrou 75 ha. V roce 2006 zaselo Bt kukuřici celkem 85 zemědělských subjektů. 40 počet polí s Bt kukuřicí 35 30 25 20 15 10 5 0 méně než 1 ha 1,1-10 ha 10,1-20 ha 20,1-50 ha více než 50 ha velikost pole Tab. 4 Distribuce polí s Bt kukuřicí dle velikosti v roce 2006 (převzato z Čerovská, 2007) Zkušenosti českých pěstitelů s pěstováním Bt kukuřice byly zjišťovány na základě dotazníkového šetření, které bylo provedeno MZE. Z oslovených pěstitelů zaslalo zpět své odpovědi 34 respondentů, kteří reprezentují 40 % všech pěstitelů a 85 % celkové plochy Bt kukuřice pěstované v roce 2006. Otázky byly zaměřeny zejména na srovnání výnosu GM kukuřice s kukuřicí tradiční, srovnání napadení produktu GM kukuřice plísní s kukuřicí tradiční, problémy s odbytem a obecně výhody a nevýhody pěstování Bt kukuřice z pohledu samotného pěstitele. K hlavním přednostem pěstování Bt kukuřice patří efekty spojené s absencí zavíječe kukuřičného v porostu a s tím následně spojené vyšší výnosy. Mezi další zmiňované výhody patří například zdravější porost, kvalitnější produkt, zjednodušení ochrany, omezení použití insekticidů, delší vegetační doba. Co se týče zvýšení výnosu, tak z 34 pěstitelů zaznamenalo 21 navýšení výnosu v průměru o 14,4 % oproti konvenčním hybridům kukuřice. Pěstování Bt kukuřice je kromě výše uvedených výhod spojeno také s nevýhodami a to zejména z pohledu specifických pravidel, které je třeba při pěstování jakékoliv GM plodiny dodržovat. Kromě těchto nevýhod musí také pěstitel počítat s vyšší nákupní 22
cenou osiva a odlišnou biologií a potřebami hybridů s vyššími čísly FAO (číslo ranosti). Další zmiňované nevýhody byly: problémy s prodejem produktu, čištění secích a sklízecích strojů, zvýšené napadení snětí, kontroly pěstování, etc. Většina pěstitelů zkrmila produkci Bt kukuřice v rámci vlastního podniku a tím zároveň eliminovala problémy s odbytem. Na základě informací od českých pěstitelů získaných z prvních dvou let pěstování Bt kukuřice lze konstatovat, že zkušenosti jsou převážně pozitivní. Bt kukuřice se vyznačuje 100 % účinností vůči zavíječi kukuřičnému a je tedy vhodnou alternativou ke klasickým postupům v ochraně porostu před zmiňovaným škůdcem.. Na druhé straně jsou pěstitelé Bt kukuřice, případně i dalších GM plodin vázáni specifickými pravidly při jejich pěstování, které lze považovat za vícenáklady. (Čerovská, 2007) Příklad názorové polemiky na pěstování Bt- kukuřice Bt-kukuřice obsahuje gen bakterie Bacillus thuringiensis. Tento gen produkuje bílkovinu, která je jedovatá pro larvy zavíječe kukuřičného. K výhodám deklarovaným biotechnologickými firmami patří odpadnutí nutnosti používat insekticidy, což má kladný dopad na životní prostředí. Dalším argumentem je, že hubení škůdců je účinnější než pomocí insekticidů. Pokud dojde k přemnožení zavíječe kukuřičného, farmář může ušetřit až 30 % úrody. Kukuřice nemá v Evropě příbuzné, takže se transgenní rostlina nemůže s ničím křížit. Jako námitky Greenpeace se uvádí, že rostlina produkuje insekticid, který je přítomen v každé buňce, konzervuje tak použití insekticidů. Podle Greenpeace bylo také zjištěno, že Bt kukuřice zabíjí i neškodné motýly. Zatímco chemické postřiky se aplikují jen občas, rostlina tvoří insekticid neustále, proto je daleko větší nebezpečí, že si na něj škůdce zvykne a bude proti němu odolný. Jako poslední argument uvádí, že Bt kukuřice se samovolně může křížit s normální kukuřicí. Jako stanoviska vybraných českých vědců se uvádí, že toxin proti hmyzu produkovaný Bt kukuřicí je přirozená bílkovina, splňuje požadavky alternativního zemědělství. Dále konstatují, že housenky motýlů, které by okusovaly rostliny velmi hustě posypané pylem Bt kukuřice, může pyl ohrozit. Existují ale metody, jak toto 23
riziko snížit na minimum. Není problém vytvořit nové odrůdy kukuřice, které nebudou produkovat Bt toxin v pylu. V České republice se netestuje, zda je pyl z Bt kukuřice toxický pro místní druhy hmyzu. Podrobné zkoušky však byly provedeny v zahraničí. Škůdce si na toxin nezvykne, neboť po konzumaci zahyne. Bt kukuřice se může křížit s normální kukuřicí do vzdálenosti 10 m. (Bednář, 2002) 5.5 Projekt UNEP/GEF V roce 2006 byl zahájen v České republice projekt s názvem Podpora plnění opatření k zajištění biologické bezpečnosti v České republice (Support for the Implementation of the Draft National Biosafety Framework fot the Czech republic). Jedná se o jeden z posledních projektů pro Českou republiku financovaných z prostředků Globálního fondu životního prostředí (Global Environment Facility GEF). Je realizován ve spolupráci s Programem OSN pro životní prostředí (United Nations Environment Programme UNEP), který vznikl v roce 1972 a jehož cílem je stimulovat a koordinovat akce na ochranu životního prostředí a jeho složek (především ochrana atmosféry, ozonové vrstvy, opatření proti změně klimatu, odlesňování a rozšiřování pouští, ochrana kvality vody, biologické rozmanitosti, uplatňování nových technologií při zacházení s chemikáliemi a zpracování odpadů, ochrana lidského zdraví). Projekt představuje realizaci předchozího projektu UNEP/GEF s názvem Opatření k zajištění biologické bezpečnosti v České republice (Development of the National Biosafety Framework for the Czech republic), který byl uskutečněn v období let 2002 2004. Jeho cílem bylo přijetí základních opatření k zajištění biologické bezpečnosti, včetně příslušné legislativy, v duchu Cartagenského protokolu o biologické bezpečnosti (Cartagena Protocol on Biosafety CPB), přijatého v lednu r. 2000, jehož smluvní stranou se Česká republika stala 8.října 2001. Realizační agenturou projektu je MŽP a projekt je plánován na období srpen 2006 červenec 2010. (Roudná, 2007) 24
Projekt je zaměřen na konkrétní akce a opatření v rámci pěti oblastí: 1. politiky biologické bezpečnosti, 2. legislativy, 3. administrativy a vyřizování žádostí o povolení užívání geneticky modifikovaných organizmů, 4. monitorování a inspekce/kontroly přijatých opatření k zajištění biologické bezpečnosti, 5. informování a zajištění účasti veřejnosti Doplňujícím projektem je projekt Budování kapacit pro efektivní účast v informačním systému pro biologickou bezpečnost (Building Capacity for Effective Participation in the Biosafety Clearing-House). Projekt je rozvíjen na základě Memoranda (Memorandum of Understanding) uzavřeného mezi UNEP a MŽP. Cílem je pomoct České republice v napojení na informační systém Cartagenského protokolu o biologické bezpečnosti, který je spravován sekretariátem Úmluvy o biologické rozmanitosti se sídlem v kanadském Montrealu. Tento systém shromažďuje informace o plnění mezinárodních závazků v jednotlivých smluvních stranách Cartagenského protokolu. Projekt probíhá v období let 2006 2008. Řízení je zajišťováno personálně prostřednictvím skupiny pověřené řízením projektu Podpora plnění opatření k zajištění biologické bezpečnosti v České republice. Pro koordinaci činnosti vznikl koordinační výbor (BCH Task Force), složený ze zástupců MŽP, MZE, Ministerstva zdravotnictví, CENIA - české informační agentury životního prostředí, jejímž úkolem je logistické a technické zajištění informačního systému České republiky, a koordinátora první fáze projektu (Opatření k zajištění biologické bezpečnosti v České republice). Oficiální zahájení obou projektů proběhlo na společných seminářích se Slovenskou republikou která rozvíjí obdobné projekty, ve dnech 8.-9. listopadu 2006 v Praze. (www.env.cz, 6.5.2008) 25
6. RIZIKA PŘI UVOLŇOVÁNÍ GMO DO PROSTŘEDÍ Současné dění kolem GMO je mimořádně rušné. Na rozdíl od předchozích let kdy se diskutovaly zejména otázky zdravotní a ekologické bezpečnosti, se pozornost obrací k praktickým otázkám komerčního využití GM plodin v zemědělství, výrobě potravin, krmiv. V EU dominují otázky koexistence, tj.právní úpravy podmínek běžného konvenčního zemědělství, ekologického zemědělství (produkce biopotravin) a komerčního pěstování GM plodin a nakládání s GM produkty a potravinami. Vývoj diskuse je pod silným tlakem USA a několika dalších zemí (prostřednictvím Světové obchodní organizace - WTO) kde je pěstování GM plodin nejvíce rozšířeno a které zaznamenaly značné ekonomické ztráty v důsledku faktického moratoria EU na pěstování GM plodin v letech 1998-2004 (71 % obyvatel EU odmítá GM potraviny a 95 % chce mít možnost volby). Přenos pylu z porostů GM plodin může ekonomicky ohrozit ekofarmy, které nesmí používat žádné GMO. Jestliže totiž kontrola zjistí, že bioprodukt obsahuje transgen, následuje sankce odepření vydání osvědčení na bioprodukt a kontaminovaný produkt může být prodán pouze jako konvenční a samozřejmě s nižší cenou (NR 2092/1991 upravující ekologické zemědělství dosud nepřipouští žádnou kontaminaci GMO). V ČR navíc Ministerstvo zemědělství ČR zahájí s postiženým farmářem správní řízení, jehož výsledkem může být pokuta až 50 tis.kč (ale může to být i zrušení registrace a vrácení poskytnuté dotace). Podobně může být postižen i konvenčně hospodařící farmář, který je například smluvním dodavatelem produktů pro výrobu potravin pro obchodní řetězec, který deklaruje svým zákazníkům, že prodává pouze GMO free" potraviny. V případě prokázané kontaminace postižený řetězec podá na farmáře žalobu o náhradu škody za poškození pověsti a finanční ztráty, protože v případě kontaminace nad stanovený limit (0,9 % příslušné složky) vzniká zákonná povinnost označit takový produkt jako GMO. 18.února 2004 se v Bruselu uskutečnilo hlasování a EU ukončilo moratorium na uvádění GMO do oběhu. O konfliktnosti situace svědčí zpráva The Guardien z 9.února 2004, že odpovědné úřady ve Walesu a v Skotsku odmítly udělit povolení k pěstování 26
GM kukuřice, kterou chtěla vláda povolit a zablokovaly tak její pěstování i v Anglii. (www.gmo.sk, 6.5.2008) 6.1 Přímé a nepřímé účinky uvolnění GMO do prostředí Před uvolněním GMO do prostředí a do oběhu se zvažují možné interakce s ekosystémy a zdravím člověka. Účinky GMO na životní prostředí a zdraví lidí a zvířat by mohly být přímé a nepřímé, okamžité a opožděné. Přímými účinky se rozumí prvotní účinky na lidské zdraví nebo na životní prostředí, které jsou výsledkem působení GMO a neprojevují se příčinným řetězcem dalších událostí. Nepřímými účinky se rozumí účinky na lidské zdraví nebo životní prostředí, které se projeví příčinným řetězcem dalších událostí, jako např. interakcí s dalšími organizmy, přenosem genetického materiálu nebo změnami v používání nebo nakládání. Pozorování nepřímých účinků může být časově opožděno. Proto se vyžaduje u GMO, které byly uvolněny do prostředí, takzvaný monitoring. Při uvolňování GMO do prostředí je třeba hodnotit riziko, které souvisí s rostlinným druhem, který byl upraven jeho přirozená invazivita, schopnost přežívat v prostředí a podobně, a také s typem vneseného transgenu. Nežádoucí jsou například geny, které by zvyšovaly ivazivitu druhu Při odhadu rizika se zvažuje celá řada aspektů: GM plodiny by mohly pronikat do přírodních a zemědělských ekosystémů. GM plodiny by se mohly křížit s dalšími druhy a zvyšovat jejich plevelný charakter. GM plodiny by mohly přispívat k horizontálnímu šíření transgenu. GM plodiny by mohly mít sekundární ekologické dopady. GM plodiny by mohly vést ke vzniku nových škůdců a nových onemocnění plodin. 27
GM rostliny by mohly mít vliv na biodiverzitu. GM plodiny by mohly ovlivňovat genetickou čistotu dalších plodin. Významná je pravděpodobně hybridizace s planými příbuznými druhy, která provází produkci a šlechtění kulturních rostlin. Rovněž je třeba zvažovat rozdílné regionální podmínky. Každá země podle Cartagenského protokolu musí ověřit možnosti interakce případných GM odrůd podle místních podmínek s agro-ekosystémy. V České republice probíhá výzkum v souladu s mezinárodními závazky republiky za podpory Mze ČR projekty NAZV ČR QC 0056, QC 1362) a Ministerstva životního prostředí projekty VÚRV, VŠCHT, UMBR České Budějovice. (Ovesná, 2005) 6.2 Výsledky řešení projektu Mze ČR Národní agentury pro zemědělský výzkum (dále jen NAZV) 1362 Podklady pro odhad rizika při uvolnění transgenního lnu do životního prostředí v podmínkách České republiky (majitel výsledků Agritec Šumperk) V rámci projektu byly ověřovány možnosti úniku transgenu do agroekosystému nekontrolovaným přenosem pylu z GM lnu do netransgenního lnu setého přenosem pylu z GM lnu na Linum flavum, který jako jediný z planě rostoucích druhů na území České republiky má stejný počet chromozomů jako len setý, při nekontrolovaném uvolňování semen při manipulaci se zralými rostlinami a osivem a při likvidaci odpadu po zpracování zralého GM lnu Bylo zjištěno, že v podmínkách České republiky dochází u Linum isitatissimum k cizosprašní. Nebylo potvrzeno, že v podmínkách České republiky může dojít k přenosu pylu z L. isitatissimum na L. flavum a ke vzniku fertilního potomstva. Semeno lnu z výdrolu, které zůstalo po sklizni na pozemku, a semeno ve zbytcích po zpracování rostlin lnu si nechovalo ve sledovaných podmínkách klíčivost do dalších let. (Ovesná, 2005) 28
Podklady pro odhad rizik při uvolnění transgenního hrachu do životního prostředí v podmínkách České republiky (majitel výsledků Agritec Šumperk) V rámci projektu byly ověřovány možnosti úniku transgenu do agroekosystému. Výsledky polního testování potvrdily, že podíl cizosprášení je u kulturního hrachu extrémně nízký. Z monitorovaných druhů hmyzu nelze zcela vyloučit potencionální možnost přenosu pylu s následným opylením pozdějších jedinců zejména v případě zrnokaza hrachového (Bruchus pisorum). Z výsledků vyplývá, že GM hrách představuje z hlediska úniku pylu zanedbatelné až nulové ekologické riziko a poměrně malá prostorová izolace umožní bezproblémovou koexistenci pěstování GM hrachu a nemodifikovaného hrachu (standardní versus ekologické zemědělství). Tato situace by se mohla změnit, pokud by se genetickou transformací dramaticky změnila biologie kvetení a mechanismus opylování hrachu (morfologie květu, zvýšení podílu cizosprášení aj.). (Ovesná, 2005) Podklady pro odhad rizika při uvolnění transgenní pšenice do životního prostředí v podmínkách České republiky (majitel výsledků Výzkumný ústav rostlinné výroby Praha, dále jen VURV a Botanický ústav Akademie věd ČR Průhonice, dále jen AV ČR) Bylo předpokládáno modelové řešení odhadu míry rizika při uvolnění GM odrůd pšenice do prostředí a do oběhu s ohledem na vytrvalé příbuzné druhy. Bylo prokázáno, že v České republice se na řadě míst vyskytuje Elytrigia intermedia, které může sloužit jako můstek pro přenos transgenu z Tritium aestivum do Elytrigia repens (pýr plazivý). Možnost takového přenosu byla potvrzena i v rámci řešení projektu technikami molekulární biologie. (Ovesná, 2005) V případě pšenice existuje v našich geografických podmínkách schopnost hybridizace s některými druhy pýrů (Elytrigia). Zejména u druhu E. intermedia je v závislosti na genotypu, úspěšnost křížení velmi vysoká. Proto často bývá šlechtiteli používán k přenosu některých rezistencí a jiných žádoucích vlastností pýru do genomu pšenice. Jestliže však k hybridizaci dochází i v přírodě, je třeba tomuto komplexu druhů věnovat zvýšenou pozornost. Protože se E. intermedia snadno kříží s druhem E. repens, 29
je možný tok genů z pšenice až do tohoto plevelného, všudypřítomného druhu. Z těchto důvodů studujeme celkovou variabilitu obou druhů pýrů, abychom poznali, jaké typy se dostávají s pšenicí do kontaktu. Dále pomocí vhodných molekulárních markerů, vyvinutých pro detekci hybridizace, testujeme takové množství rostlin E. intermedia a E. repens, aby bylo možno identifikovat hybridizaci/introgresi mezi pšenicí a E. intermedia a mezi E. intermedia a E. repens i s velmi nízkou frekvencí vzniku. (press.avcr.cz, 6.5.2008) Podklady pro odhad rizika při uvolnění transgenního bramboru do životního prostředí v podmínkách České republiky (majitel výsledků VURV Praha a Jihočeská univerzita České Budějovice) Jsou k dispozici data o riziku spojeném s pěstováním GM brambor v ČR přetrvání transgenních brambor v podmínkách ČR za povětrnostních podmínek minulých let je minimální, přenos transgenů prostřednictvím pylu do netransgenních odrůd je v podmínkách ČR málo pravděpodobný, při dodržení správné agrotechniky riziko poškození životního prostředí limituje k nule, jsou k dispozici data pro pozdější porovnání ovlivnění populací hmyzu pěstováním GM brambor (např. s Bt endotoxinem). Rizika přenosu transgenů do plevelných druhů a možnost vzniku plevelů odolných k herbicidům (majitel výsledků VÚRV Praha a Botanický ústav AV ČR Průhonice) Na našem území byl prokázán nejvyšší počet plevelů včetně výskytu plošného s rezistencí vůči triazinům. Riziko toku genů z vybraných plodin do planých a nově introdukovaných druhů nehrozí, neboť rezistence vůči triazinům u všech dosud u nás prokázaných plevelů je podmíněna změnami v chloroplastové DNA a přenáší se pouze po mateřské linii. Byla prokázána rezistence vůči sulfonylmočovinám a imazapyru podmíněná změnami v jaderné DNA u cizího expanzivního plevele Kocha scoparia, nepředpokládáme možnost křížení s žádnou plodinou ani plevelem. 30
Na vybraných místech intenzivně ošetřovaných herbicidy a s výskytem introdukovaných druhů (železnice) je mapován výskyt rezistentních a zavlečených plevelů s podezřením na rezistenci. Plevele s rezistencí vůči glyphosatu nebyly na našem území prokázány. Nebyl prokázán ani výskyt rezistentních plevelů Papaver rhoeas a Lactuca sativa. (Ovesná, 2005) 6.3 Přenos genů v příbuzenském komplexu Pro pěstitele mají při pěstování transgenních plodin ve volném prostředí význam především rizika vznikající v důsledku přenosu genů (anglicky gene-flow) mezi příbuznými rostlinami a následná perzistence transgenů v prostředí agroekosystému, případně mimo něj. Z ekologického hlediska lze chápat agroekosystémy jako výsledek koevoluce přírodních a společensko-ekonomických systémů. Šíření transgenů má jednak prostorovou a jednak časovou dimenzi. Prostorové šíření je způsobeno přenosem pylu či diaspor do okolí, perzistence v čase je způsobena zejména dlouhověkostí celých organismů či jejich diaspor. K cizosprášení, hybridizaci a tedy i k přenosu genů může docházet jak v rámci jedné plodiny, tak mezi různými plodinami, či mezi plodinou a příbuznými planými nebo plevelnými formami či druhy. Riziko vstupu transgenních plodin do přirozených ekosystémů je relativně nízké, neboť většina kulturních rostlin a mnohdy ani plevelů není schopna mimo specifické prostředí agroekosystémů vůbec existovat. Jinak je ovšem potřeba přistupovat k hodnocení rizik přenosu genů v genetických centrech kulturních rostlin, kde se nacházejí původní formy nebo jim blízké příbuzné rostliny jedná se například o kukuřici, slunečnici roční, sóju, rýži, řepu, aj., které se mohou stát jednak mostem pro přenos transgenů a jednak může být ohrožena diverzita planě rostoucích populací introgresí nežádoucí vlastnosti, ovlivňujících např. konkurenční schopnost vůči ostatním druhům či odolnost k přirozeným nepřátelům. Narušení genetické diverzity introgresí cizích genů se někdy označuje jako genetické znečištění (anglicky genetical 31
pollution). U ferálních populací, planých forem a příbuzných druhů by mohla vést hybridizace a introgrese materiálů se zvýšenou odolností vůči biotickým i abiotickým stresům ke vzniku genotypů, vyznačujících se silnějším invazním potenciálem a následně tedy ke kvantitativním i kvalitativním změnám v druhovém složení polopřirozených a přirozených společenstev. Přenos genů, úroveň hybridizace a jejich důsledky u hlavních plodin Všechny tři pro evropské podmínky významné GM plodiny řepka, řepa, i kukuřice, patří mezi převážně cizosprašné rostliny a s přenosem pylu na receptory v okolí je tedy nutno počítat. Mezi nejproblematičtější plodiny patří z tohoto pohledu řepka, protože kromě snadného přenosu pylu do okolí vytváří velmi perzistentní, dlouhověkou půdní zásobu semen. Nejméně problematická se jeví kukuřice, která je typickým příkladem kulturní rostliny, která v průběhu evoluce naprosto ztratila disperzní mechanismy a není schopna samovolného šíření semen ani jejich přežívání v půdní zásobě. Brukev řepka olejka (Brassica napus var. napus) Pylová zrna řepky jsou přizpůsobena pro šíření prostřednictvím hmyzích opylovačů jsou poměrně těžká a lepkavá. Významný je i přenos pylu větrem. Použitím matematických modelů bylo vypočteno, že izolační vzdálenost 200 m umožňuje s pravděpodobností 95% dosáhnout kontaminace netransgenních porostů řepky pod úrovní 0,3%. Mezi plodinami přichází v úvahu především hybridizace s Brassica rapa a B. oleracea, které jsou považovány za rodičovské druhy B. napus. Významná je také možnost přenosu transgenu do zplanělých (ferálních) populací, které jsou u nás v případě řepky značně rozšířené. z příbuzných druhů je vysoce pravděpodobný přenos do rostlin planých forem B. rapa, B. oleracea či B. juncea, možnost přenosu byla prokázána i na druhy B. nigra, Raphanus raphanistrum a Hirschfeldia incana. 32
Možné příměsi transgenních rostlin způsobují problémy především farmářům, kteří si produkují své vlastní osivo a ekologickým zemědělcům. V západní Kanadě reprezentují transgenní kultivary 55 % ploch osetých řepkou. Při sledování kontaminace osiva řepky bylo z 27 testovaných partiích osiva 14 partií (52%) kontaminováno transgenními jedinci s počtem převyšujícím v Kanadě povolenou toleranci 0,25 %. Tři partie přesáhly 2 % kontaminace. Výsledky testů rezistence rostlin řepky z výdrolu po pěstování transgenních odrůd s tolerancí k herbicidům ukazují, že na poli, kde byly v minulosti pěstovány odrůdy tolerantní k imidazolinonům a glufosinate-amoniu, byly zjištěny rostliny z výdrolu rezistentní nejen k těmto účinným látkám, ale i ke glyphosate v důsledku sprášení ze sousedního pozemku. Riziko vzniku zaplevelujících rostlin i s vícenásobnou rezistencí k herbicidům se ukazuje jako prakticky reálné a může znesnadnit jejich regulaci v porostech jiných herbicidně tolerantních plodin. Řepa (Beta vulgaris ssp. vulgaris) Na rozdíl od řepky existuje v Evropě u rodu řepa několik druhů a poddruhů kulturních, planě rostoucích a plevelných forem, z nichž řada je vzájemně a prakticky bez zábran křížitelná. Mezi nejrozšířenější zástupce planě rostoucích forem rodu Beta patří řepa přímořská, Beta vulgaris ssp. maritima, která je rozšířena v oblasti Středozemního moře, ale i na pobřeží Atlantického oceánu a Severního a Baltského moře, ale také ve vnitrozemských oblastech, kde se množí osivo cukrovky. Řepa přímořská je cizosprašná a větrosnubná, v důsledku čehož snadno dochází ke křížení s kulturními formami. Je tedy zřejmé, že v oblastech společného výskytu planě rostoucích a kulturních řep, zvláště v množitelských porostech, dochází k oboustranné výměně genů a introgresi, převážně ve směru planě rostoucí kulturní. V oblastech pěstování osiva řepy (Francie a Itálie) byl intenzivní přenos genů v příbuzenském Beta-komplexu již zdokumentován mnoha autory. 33