BÁO CÁO KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM ĐÁNH GIÁ RỦI RO NGÔ Bt11 ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC Số báo cáo: SYTVN-03-2012 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 1 1.4. Giấy phép khảo nghiệm 2 Phần II. TỔNG QUAN VỀ GIỐNG CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN 2.1. Sinh vật cho gen 3 2.2. Thông tin về quá trình chuyển nạp gen 5 2.2.1. Véc tơ sử dụng 5 2.2.2. Kích thước, trình tự, chức năng của gen hoặc đoạn gen đưa vào 6 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) 18 2.4. Giống cây trồng biến đổi gen ngô Bt11 20 2.4.1. Tính trạng, điểm khác biệt giữa ngô Bt11 và ngô không chuyển 20 gien 2.4.2. Biểu hiện tính trạng/protein của ngô Bt11 20 2.4.3. Tình hình cấp phép, sử dụng ngô Bt11 trên thế giới 26 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 chuyển 30 gen Bt11 i 3.1.1. Các kết quả nghiên cứu về kiểu hình của ngô Bt11 30 3.1.2. Các nghiên cứu về khả năng trở thành cỏ dại trong môi trường nông 31 nghiệp của ngô Bt11. 3.1.3. Khả năng trở thành cỏ dại của ngô Bt11 trong môi trường phi nông 32 nghiệp 3.1.4. Những nghiên cứu đánh giá tác động của ngô Bt11 đến sinh vật 33 không chủ đích 3.1.5. Phân tích thành phần dinh dưỡng của ngô mang event Bt11 38 3.2. Xác định các yêu cầu cần khảo nghiệm đánh giá rủi ro ngô Bt11 đối với 39 môi trường và đa dạng sinh học tại Việt Nam. 3.2.1. Tính an toàn của ngô chuyển gen Bt11 hay protein Cry1Ab và 39 protein PAT 3.2.2. Nguyên lý chung đánh giá rủi ro đối với cây trồng chuyển gen 42 3.2.3. Cơ sở lý luận cho việc đề nghị các nghiên cứu đánh giá rủi ro cho khảo nghiệm hạn chế và diện rộng của ngô Bt11 đối với môi tường và đa 44 dạng sinh học ở Việt Nam Phần IV. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP KHẢO NGHIỆM 4.1. Khảo nghiệm hạn chế 79 4.1.1. Mục tiêu khảo nghiệm 79 4.1.2. Nội dung khảo nghiệm 79 4.1.3. Ý nghĩa khảo nghiệm 80 4.1.4. Địa điểm và thời gian tiến hành khảo nghiệm 80 4.1.5. Bố trí thí nghiệm 84 4.1.6. Chỉ tiêu theo dõi, phương pháp đánh giá và xử lý số liệu 84 4.2. Khảo nghiệm diện rộng 91 4.2.1. Mục tiêu khảo nghiệm 93 4.2.2. Nội dung khảo nghiệm 93 4.2.3. Ý nghĩa khảo nghiệm 94 4.2.4. Địa điểm và thời gian tiến hành khảo nghiệm 94 4.2.6. Chỉ tiêu theo dõi, phương pháp đánh giá và xử lý số liệu 104 PHẦN V: KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM 5.1. KHẢO NGHIỆM HẠN CHẾ 112 5.1.1. Kết quả 112 ii 5.1.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và kiểu hình của ngô Bt11 112 trong điều kiện canh tác tại Việt Nam 5.1.1.2. Đánh giá ảnh hưởng của ngô Bt11 tới sinh vật không chủ đích 115 trên ruộng ngô khảo nghiệm 5.1.1.3. Hiệu quả của ngô Bt11 trong việc kiểm soát sâu đục thân ngô 127 Châu Á 5.1.2. Thảo luận 128 5.1.2.1. Nguy cơ trở thành cỏ dại, dịch hại xâm lấn môi trường tự 129 nhiên của ngô Bt11 và nguy cơ trôi gen, phát tán gen 5.1.2.2. Đánh giá nguy cơ ảnh hưởng bất lợi đến sinh vật không chủ 131 đích của ngô Bt11 5.1.2.3. Đánh giá các nguy cơ khác gây ảnh hưởng đến môi trường và 135 hệ sinh thái 5.1.2.4. Các vấn đề khác 139 5.1.3. Kết luận từ khảo nghiệm hạn chế 140 5.2. KHẢO NGHIỆM DIỆN RỘNG 141 5.2.1. Kết quả đánh giá nguy cơ trở thành cỏ dại, dịch hại của ngô Bt11 trong khảo nghiệm diện rộng thông qua so sánh các đặc điểm nông sinh 141 học, hình thái 5.2.2. Ảnh hưởng của ngô Bt11 đến các sinh vật không chủ đích 142 5.2.3. Đánh giá hiệu quả kiểm soát sâu đục thân của ngô Bt11 159 5.2.4. Năng suất và hiệu quả kinh tế của ngô Bt11 162 5.2.4.1. Năng suất của ngô Bt11 162 5.2.4.2. Hiệu quả kinh tế của ngô Bt11 163 5.3. KẾT QUẢ QUẢN LÝ RỦI RO 165 PHẦN VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1. Kết luận 169 6.2. Đề nghị 173 Phần VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO 175 iii MỤC LỤC HÌNH Hình I: Phản ứng được xúc tác bởi glutamine synthetase. Phản ứng này nếu 4 ngăn chặn bởi glufosinate ammonium (phosphinothricin) sẽ gây ra sự tích luỹ ammonia đến nồng độ gây độc cho tế bào. Hình II. Glufosinate ammonium (GA) và sản phẩm chuyển hoá của nó, N- 4 acetyl-glufosunate (NAG), Methylphosphinicopropionic acid (MPP) và 3-methylphosphinicoacetic acid (MPA) (Huang và cs., 1995) Hình III. Sơ đồ plasmid map pZO1502 cho thấy những vị trí hạn chế chính, các 7 thành phần di truyền bao gồm các đoạn gen của cây có mang gen Bt và gen pat, và tổng thể plasmid, bao gồm vị trí của gen beta-lactamase (amp hay bla) và vùng khởi đầu sao chép (ORI). Hình IV. Quy trình đánh giá rủi ro của cây trồng chuyển gen đối với môi trường 44 theo quyết định 2001/18/EC Hình 1. Diễn biến chỉ số gây hại của Rệp ngô trong thí nghiệm ngô Bt11 118 Hình 2. Diễn biến mật độ Bọ rùa bắt mồi ăn thịt trong thí nghiệm ngô chuyển 120 gen Bt11 Hình 3. Diễn biến mật độ nhện lớn bắt mồi ăn thịt trong thí nghiệm ngô 121 chuyển gen Bt11 Hình 4. Diễn biến mật độ bọ xít mù xanh trong thí nghiệm ngô chuyển gen 122 Bt11 Hình 5. Diễn biến chỉ số gây hại của Rệp ngô trong thí nghiệm ngô Bt11 tại 145 Hưng Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C) và Đăk Lăk (D) Hình 6. Diễn biến mật độ bọ rùa BMAT trong thí nghiệm ngô Bt11 tại Hưng 148 Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C) và Đăk Lăk (D) Hình 7. Diễn biến mật độ nhện lớn BMAT trong thí nghiệm ngô Bt11 tại Hưng 150 Yên (A), Sơn La (B), BRVT (C), Đăk Lăk (D) Hình 8. Diễn biến mật độ CCCN trong thí nghiệm ngô Bt11 tại Hưng Yên (A), 152 Sơn La (B), BRVT (C), Đăk Lăk (D) iv MỤC LỤC BẢNG Bảng 1. Các thành phần trên plasmid pZO1502 7 Bảng 2. Hàm lượng riêng của protein CryIAb trong mô ngô chuyển gen Bt11 22 trong chu trình sống của cây ngô (cây trồng trong nhà kính). Bảng 3. Hàm lượng protein CryIAb trong ngô Bt11 trồng ngoài đồng 23 Bảng 4. Nồng độ protein PAT trong mô ngô Bt11. Dữ liệu được tóm tắt từ 24 bảng 4 của báo cáo phân tích gởi đến từ phòng thí nghiệm của Xeros Bảng 5. Danh sách các nước được phép canh tác ngô Bt11 và được phép sử 25 dụng làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trên thế giới Bảng 6. Sự phát tán gen qua các con đường khác nhau 45 Bảng 7. Tỉ lệ thụ phấn chéo ở các khoảng cách khác nhau so với nguồn cho 48 phấn ở cây ngô Bảng 8. Tác động của ngô Bt đến sinh vật không chủ đích 52 Bảng 9. Sự tồn tại của protein BT và những tác động đến hệ sinh thái đất 70 Bảng 10. So sánh các đặc điểm nông sinh học và hình thái của ngô Bt11 với 114 giống nền NK66 và giống thương mại C919 trong khảo nghiệm hạn chế Bảng 11a. Thành phần loài côn trùng và nhện trong khảo nghiệm ngô Bt11 theo 116 hệ thống phân loại (Hưng Yên và Bà Rịa Vũng Tàu 2010, 2011) Bảng 11b. Số lượng các loài côn trùng và nhện trong khảo nghiệm ngô Bt11 116 theo nhóm đối tượng ( Hưng Yên, Bà Rịa Vũng Tàu, 2010 và 2011) Bảng 12. So sánh quần thể bọ đuôi bật (Collembola) trong đất trồng ngô Bt11 123 và giống nền NK66 Bảng 13. So sánh tỷ lệ loài ưu thế (bọ đuôi bật Collembola) trong đất trồng ngô 124 Bt11 và NK66 Bảng 14.