BÁO CÁO KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM ĐÁNH GIÁ RỦI RO NGÔ GA21 ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC Số báo cáo: SYTVN-04-2012 Tên tổ chức đăng ký: Công ty TNHH Syngenta Việt Nam Địa chỉ liên hệ: Số 16 đường 3A, Khu Công nghiệp Biên Hoà 2 Đồng Nai, Việt Nam Điện thoại: 0618826026 Fax: 0618826015 Website: www.syngenta.com Biên Hòa, ngày 09 tháng 5 năm 2012 MỤC LỤC Nội dung Trang Phần I. THÔNG TIN CHUNG 1.1. Tổ chức đăng ký khảo nghiệm 1 1.2. Giống cây trồng biến đổi gen đăng ký khảo nghiệm 1 1.3. Đơn vị khảo nghiệm 2 1.4. Giấy phép khảo nghiệm 2 Phần II. TỔNG QUAN VỀ GIỐNG CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN GA21 2.1. Thông tin liên quan đến gen chuyển/gen cho 3 2.1.1. Phương pháp chuyển gen 3 2.1.2. Nguồn gốc vectơ sử dụng và chức năng của chúng 3 2.1.3. Nguồn DNA nhận, kích thước và chức năng của mỗi đoạn trong 5 vùng gắn vào hệ gen ngô (T-DNA) 2.2. Thông tin liên quan đến cây ngô chuyển gen GA21 5 2.2.1. Các tính trạng và đặc tính trong ngô GA21 5 2.2.2. Trình tự đoạn gen chèn vào hoặc mất đi 5 2.3. Sinh vật nhận gen 8 2.3.1. Mô tả về cây ngô/bắp (sinh vật nhận gen): 8 2.3.2. Đặc điểm giống ngô nền (NK66) 19 2.4. Biểu hiện protein biến đổi trong cây ngô GA21 20 2.4.1. Tính trạng, điểm khác biệt giữa ngô GA21 và ngô không chuyển 20 gien 2.4.2. Biểu hiện protein biến đổi (mEPSPS) trong cây ngô GA21 20 2.4.3. Tình hình cấp phép, sử dụng ngô GA21 trên thế giới 23 Phần III. XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ KHẢO NGHIỆM Ở VIỆT NAM 3.1. Kết quả khảo nghiệm đánh giá rủi ro trên thế giới đối với ngô GA21 và 26 protein EPSPS bị biến đổi 3.2. Xác định các yêu cầu cần khảo nghiệm đánh giá rủi ro ngô GA21 đối 31 với môi trường và đa dạng sinh học tại Việt Nam. 3.2.1. Tính an toàn của ngô chuyển gen GA21 hay enzyme mEPSPS 32 3.2.2. Nguyên lý chung đánh giá rủi ro đối với cây trồng chuyển gen 33 i 3.2.3. Cơ sở lý luận cho việc đề nghị các nghiên cứu đánh giá rủi ro 35 cho khảo nghiệm hạn chế và diện rộng của ngô GA21 đối với môi tường và đa dạng sinh học ở Việt Nam Phần IV. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP KHẢO NGHIỆM 4.1. Khảo nghiệm hạn chế 50 4.1.1. Mục tiêu khảo nghiệm 50 4.1.2. Nội dung khảo nghiệm 50 4.1.3. Ý nghĩa khảo nghiệm 50 4.1.4. Địa điểm và thời gian tiến hành khảo nghiệm 51 4.1.5. Bố trí thí nghiệm 53 4.1.6. Chỉ tiêu theo dõi, phương pháp đánh giá và xử lý số liệu 54 4.2. Khảo nghiệm diện rộng 61 4.2.1. Mục tiêu khảo nghiệm 62 4.2.2. Nội dung khảo nghiệm 62 4.2.3. Ý nghĩa khảo nghiệm 62 4.2.4. Địa điểm và thời gian tiến hành khảo nghiệm 62 4.2.5. Bố trí thí nghiệm 70 4.2.6. Chỉ tiêu theo dõi, phương pháp đánh giá và xử lý số liệu 72 PHẦN V: KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM 5.1. KHẢO NGHIỆM HẠN CHẾ 79 5.1.1. Kết quả 79 5.1.1.1. Đánh giá các đặc điểm nông sinh học, hình thái của ngô 79 GA21 trong điều kiện canh tác tại Việt Nam 5.1.1.2. Đánh giá ảnh hưởng đến sinh vật không chủ đích của ngô 80 GA21 5.1.1.3. Hiệu quả của ngô GA21 trong phòng trừ cỏ dại trên ngô 89 5.1.2. Thảo luận 91 5.1.2.1. Nguy cơ trở thành dịch hại, cỏ dại xâm lấn môi trường tự nhiên 91 của ngô GA21 và các nguy cơ trôi gen, phát tán gen 5.1.2.2. Nguy cơ trở ảnh hưởng bất lợi đến sinh vật không chủ đích của 95 ngô GA21 5.1.2.3. Các nguy cơ khác ảnh hưởng bất lợi đến hệ sinh thái xung 96 quanh ii 5.1.2.4. Các tác động bất lợi khác 99 5.1.3. Kết luận từ khảo nghiệm hạn chế 100 5.2. KHẢO NGHIỆM DIỆN RỘNG 101 5.2.1. Kết quả so sánh đặc tính nông sinh học/nguy cơ trở thành dịch hại, 101 cỏ dại của ngô GA21 kháng thuốc trừ cỏ glyphosate 5.2.2. Kết quả đánh giá nguy cơ ảnh hưởng đến sinh vật không chủ đích 105 của ngô GA21 5.2.3. Đánh giá hiệu quả kháng thuốc trừ cỏ glyphosate của ngô chuyển 123 gen NK66GA21 5.2.4. Đánh giá hiệu lực quản lý cỏ dại của ngô chuyển gen GA21 124 5.2.5. Năng suất và hiệu quả kinh tế của ngô chuyển gen GA21 125 5.2.5.1 Năng suất của ngô GA21 125 5.2.5.2 Hiệu quả kinh tế của ngô GA21 126 5.3. KẾT QUẢ QUẢN LÝ RỦI RO 127 PHẦN VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1. Kết luận 132 6.2. Đề nghị 136 Phần VII. Tài liệu tham khảo 138 iii MỤC LỤC HÌNH Hình I: Bản đồ plasmid của vectơ biến nạp pDP434 4 Hình II. Quy trình đánh giá rủi ro của cây trồng chuyển gen đối với môi 35 trường theo quyết định 2001/18/EC Hình 1. Diễn biến chỉ số gây hại của rệp muội ngô, (BRVT, vụ Hè thu 83 2010) Hình 2. Diễn biến mật độ Bọ rùa bắt mồi ăn thịt trong thí nghiệm ngô 83 GA21 (Vụ 1 Tân Thành, Bà Rịa, 2010) Hình 3. Diễn biến mật độ nhện lớn bắt mồi ăn thịt trong thí nghiệm ngô 84 GA21 (BRVT, 2010) Hình 4. Diễn biến mật độ cánh cứng cánh ngắn trong thí nghiệm ngô 85 GA21 (Vụ 2, BRVT, 2010) Hình 5. Diễn biến chỉ số gây hại của Rệp ngô trong thí nghiệm ngô 108 chuyển gen GA21 tại Hưng Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C), Đăk Lăk (D) Hình 6. Diễn biến mật độ bọ rùa BMAT trong thí nghiệm ngô chuyển gen 112 GA21 tại Hưng Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C), Đăk Lăk (D) Hình 7. Diễn biến mật độ nhện lớn BMAT trong thí nghiệm ngô GA21 113 tại Hưng Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C) và Đăk Lăk (D) Hình 8. Diễn biến mật độ nhện lớn BMAT trong thí nghiệm ngô GA21 115 tại Hưng Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C), Đăk Lăk (D) iv MỤC LỤC BẢNG Bảng 1. Các thành phần trong vùng backbone của vectơ 5 Bảng 2. Các vùng của vectơ dự định biến nạp (vùng T-DNA) vào hệ gen 5 ngô Bảng 3. Kích thước và chức năng của mỗi vùng trong đoạn T-DNA 6 Bảng 4: Nồng độ m PSPS trên m u đo c n tươi trên cây nhận được từ ngô 21 GA21 Bảng 5: Nồng độ mEPSPS trên một m u đo khô trong cây ngô GA21 22 Bảng 6: Nồng độ mEPSPS trong lá ngô GA21 từ ba thế hệ lai hồi giao 23 Bảng 7. Danh sách các nước chấp thuận ngô GA21 được sản xuất và sử 25 dụng làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trên thế giới Bảng 8. Sự phát tán gen qua các con đường khác nhau 37 Bảng 9. Tỉ lệ thụ phấn chéo ở các khoảng cách khác nhau so với nguồn cho 40 phấn ở cây ngô Bảng 10. Một số đặc điểm nông sinh học của ngô GA21 (BRVT, vụ Hè Thu 80 và Thu Đông 2010) Bảng 11. Đặc điểm hình thái của ngô GA21 (BRVT, vụ Hè Thu và Thu Đông 80 2010) Bảng 12a. Thành phần loài côn trùng và nhện trong khảo nghiệm ngô GA21 81 theo hệ thống phân loại (BRVT, vụ Hè Thu 2010 và Thu Đông 2010) Bảng 12b. Số lượng các loài côn trùng và nhện trong khảo nghiệm ngô GA21 82 theo nhóm đối tượng (BRVT, vụ Hè Thu 2010 và Thu Đông 2010) Bảng 13. So sánh quần thể bọ đuôi bật (Collembola) trong đất trồng ngô 86 chuyển gen GA21 và ngô không chuyển gen (Tân Thành, Bà Rịa, vụ Hè Thu 2010 và Thu Đông 2010) Bảng 14. So sánh tỷ lệ loài ưu thế (bọ đuôi bật Collembola) trong đất trồng 87 ngô GA21 và không chuyển gen (Tân Thành, Bà Rịa, vụ Hè Thu 2010 và Thu Đông 2010) Bảng 15. Thành phần bệnh hại và tần suất bắt gặp trong thí nghiệm ngô 88 GA21 (Tân Thành, Bà Rịa, vụ Hè Thu 2010 và Thu Đông 2010) Bảng 16. Mức độ gây hại của một số bệnh hại chính trong thí nghiệm ngô 89 GA21 tại 70-75 NSG (Tân Thành, Bà Rịa, vụ Hè Thu 2010 và Thu Đông 2010) v Bảng 17. Ảnh hưởng của phun Glyphosate đến sinh trưởng, phát triển của 90 cây ngô(Tân Thành, Bà Rịa, 2010) Bảng 18.