BÁO CÁO TÓM TẮT ĐÁNH GIÁ RỦI RO CỦA THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CỦA CON NGƯỜI VÀ VẬT NUÔI

BÁO CÁO TÓM TẮT ĐÁNH GIÁ RỦI RO CỦA THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CỦA CON NGƯỜI VÀ VẬT NUÔI BÔNG CHỐNG CHỊU THUỐC TRỪ CỎ LLCotton25 CÔNG TY TNHH BAYER VIỆT NAM THÁNG 4, 2015 T

BÁO CÁO TÓM TẮT ĐÁNH GIÁ RỦI RO CỦA THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CỦA CON NGƯỜI VÀ VẬT NUÔI

BÔNG CHỐNG CHỊU THUỐC TRỪ CỎ LLCotton25

CÔNG TY TNHH BAYER VIỆT NAM

THÁNG 4, 2015

Toàn bộ dữ liệu trong hồ sơ đăng ký này được bảo vệ bản quyền và không được sử dụng, sao chép hay đưa cho bên thứ ba nếu không có được sự đồng ý của các tác giả

PHẦN I THÔNG TIN CHUNG

1 Tổ chức cá nhân đăng ký:

- Công ty TNHH Bayer Việt Nam

- Người đại diện của tổ chức: Ông David John Champion – Tổng Giám đốc

- Đầu mối liên lạc của tổ chức: TS Đặng Ngọc Chi – Giám đốc đăng ký hạt giống

- Địa chỉ: Lô 118/4 Khu công nghiệp Amata, Thành phố Biên Hòa - Tỉnh Đồng Nai

- Điện thoại: (+84-8) 3845 0828

- Fax: (+84-8) 3997 9206

- Email: chi.dang@bayer.com

2 Tên thực vật biến đổi gen

- Tên thông thường: Bông

- Tên khoa học : Gossypium hirsutum

- Tên thương mại: Bông LibertyLink®

- Tên sự kiện chuyển gen: LLCotton25

- Tính trạng liên quan đến gen được chuyển: Chống chịu thuốc trừ cỏ ammonium glufosinat

- Mã nhận diện duy nhất (nếu có): ACS-GHØØ1-3

PHẦN II THÔNG TIN VỀ CÂY CHỦ NHẬN GEN

1 Tên cây chủ nhận gen:

(a) Tên khoa học: Gossypium hirsutum

(b) Tên thông thường: Cotton

(c) Vị trí phân loại:

Loài: hirsutum

2 Thông tin về cây chủ nhận gen

Lịch sử canh tác và phát triển trong chọn giống

canh tác và phát triển trong chọn giống

Bông được trồng ở hầu hết các châu lục chính, Tây Ấn và các đảo lưu vực của Thái Bình Dương Cây bông được trồng ở các khu vực có độ nóng cao Những vùng đất khô có nước tưới chủ động cho chất lượng bông cao Cây bông là nguồn cung cấp

xơ vải tiềm năng nhất trên thế giới Cây bông đóng góp trên 40% tổng chất xơ sử

dụng trên thế giới (OECD, 2009) Là một trong những cây trồng được canh tác lâu đời

nhất trên thế giới, cây bông được trồng trọt khoảng từ 5000 năm trước Các văn bản

sử dụng vải bông của người cổ được tìm thấy tại Pakistan, Ai Cập và Trung nam của Hoa Kỳ Việc mở rộng cây bông tới Châu Âu được dự đoán là khoảng từ thế kỷ thứ 15

và 16 với mong muốn tạo thêm nguồn cho cây bông Các dân tộc mặc đồ bông được tìm thấy tại vùng Tây Ấn và Mexico Có hơn 40 loài bông khác nhau nhưng chỉ có 4 loại có giá trị về mặt kinh kế Tại Hoa Kỳ, hai loại bông chính được trồng trọt là

Gossypium hirsutum có chiều dài sợi khoảng từ 2.5 – 3.2cm- là loại được trồng chủ

yếu và Gossypium barbadense có chiều dài sợi từ 2.5 – 3.8 cm có lượng sản phẩm rất

hạn chế

Cây bông là cây thân chính có nhiều cành Hoa bông có 5 cánh rời và nhị hoa bao xung quanh vòi nhụy Bầu quả của cây phát triển bên trong quả sợi như một cấu trúc khô và khi khô, vỡ ra theo 4 hoặc 5 vách Sợi bông và hạt nằm trong quả sợi Mỗi sợi phát triển như một tế bào lông riêng rẽ từ biểu bỉ vỏ của hạt Các lớp cellulose tạo thành xung quanh thành tế bào Các tế bào lông phát triển thành 2 loại

có chiều dài khác nhau, loại dài là sợi bông (lint) và loại ngắn là tơ bông (fuzz hay linter) Sợi bông (lint) là loại được lựa chọn để sử dụng trong may mặc

Các đặc điểm kiểu hình cung cấp thông tin quan trọng liên quan đến việc thích nghi của giống mới khi thương mại hóa Việc lựa chọn các giống mới phụ thuộc vào dữ liệu của bố mẹ Các nhà chọn tạo giống phát triển giống bông mới đánh giá cây bông với nhiều chỉ tiêu tại các giai đoạn phát triển khác nhau Ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển, họ đánh giá số cây mọc và độ khỏe của cây con giống Hạt bông thu hoạch là một chỉ tiêu cho năng suất, độ dài và khỏe của sợi bông Trong một số trường hợp, cây trồng được biến đổi để đặc biệt nâng cao một số thành phần nhất định và do đó, các nhà chọn tạo mong muốn đánh giá các thành phần đó

Thông tin về sự an toàn của cây nhận gen bao gồm cả các vấn đề về độc tính và tính dị ứng

Dầu hạt bông là loại dầu hạt được sản xuất đầu tiên ở Hoa Kỳ Dầu thô có chứa khoảng 2% các vật liệu non-glyceride nhưng được loại bỏ gần như hoàn toàn trong quá trình chế biến Trong các vật liệu này có phytoalexin, axit béo cyclopropenoid (CPFA), phospholipid, sterols, resins, carbohydrate và các sắc tố liên quan Thành phần đáng chú ý nhất của terpenoid phytoalexin là gossypol Quá trình chế biến dầu loại trừ hầu hết thành phần gossypol, quá trình khử mùi sẽ loại bỏ hầu hết các CPFA

Khô dầu hạt bông, vỏ, tơ bông là các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp dầu hạt bông Trong những sản phẩm này, khô dầu hạt bông là nhiều nhất và được sản xuất bằng công nghệ ép dầu và sử dụng hóa chất tách chiết Để có thể sử dụng làm thương phẩm với các sản phẩm có hàm lượng gossypol thấp, giới hạn của thành

phần gossypol là dưới 0,04% hay (400 ppm) Tơ bông hầu hết chỉ chứa cellulos tinh chất Tơ bông có chất lượng cao nhất được tinh sạch trong các xử lý hóa học trong tiêu hóa, tẩy rửa, giặt và làm khô Vỏ có hàm lượng lớn các chất xơ không tiêu hóa được

Gossypol

Bông có chứa một lượng tương đối các chất terpenoid phytoalexin Các Phytoalexin là các chất kháng sinh, trong bông thì các chất này được tích trữ trong các tuyến sắc tố Các chất này đóng vai trò quan trọng trong việc chống chịu với một

số loại bệnh có thể gây hại trên cây bông Chất terpenoid phytoalexin thông dụng trong cây bông gồm có gossypol, hemigossypol, desoxyhemigossypol, 2,7-dihydroxy cadalene, hemigossypolone và heliocides H1 và H2 Gossypol là chất đáng chú ý nhất trong các chất terpenoid phytoalexin và được phân lập đầu tiên từ các tuyến sắc tố của hạt bông Chất này nhìn chung là độc tốc cho các loài không phải động vật nhai lại và mang chức năng bất dục đực Gossypol có thể thấy ở dạng tự do hoặc hợp chất Nghiên cứu cho rằng khoảng 18mg gossypol tự do (tương đương với 0,1% gossypol tự do) là hàm lượng cao nhất mà bò sữa có thể được cho ăn hàng ngày Các nhà khoa học cũng đã tìm ra rằng gossypol là chất có thể chống virus và chống lại ung thư

Các axit béo Cyclopropenoid

Bông chứa một số axit béo cyclopropenoid (CPFA) có trong dầu Các loại có thể đo đạt được gồm có axit malvalic, sterculic và dihydrosterculic Các CPFA nâng điểm hòa tan (melting point) của các chất béo trong động vật được cho ăn bằng hạt bông và khô dầu hạt bông Cơ chế của các hoạt động này xuất hiện ức chế của việc làm không no các axit béo no bão hòa Trong gà, lòng đỏ trứng mất màu và giảm khả năng nở là hai ảnh hưởng bất lợi, và do đó, các ngành công nghiệp rất hạn chế việc

sử dụng khô dầu hạt bông trong chế độ dinh dưỡng cho gia cầm Các CPFA cũng có

sự liên kết với các tỷ lệ cao của ung thư gan ở cá hồi cho ăn hạt bông, mặc dù đã biết rằng aflatoxi, một độc tố mycotoxin bị nhiễm trong hạt bông, cũng gây ra ung thư đối với cá hồi cầu vồng (rainbow trout)

Các thành phần khác

Lá cây bông mang một số chất flavonoid, các tannin và anthocyanin Một số lá bông được thu hoạch cùng với quả bông và bị loại bỏ trong quá trình tỉa hạt (ginning) Trong một số điều kiện ngoại lệ, như điều kiện hạn, các phần loại bỏ sau khi tỉa hạt hay gốc cây bông được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi cho đại gia súc Tuy nhiên, vì hạn chế của việc sử dụng, flavonoid, tannin và anthocyanin không được cho

là các chất chống dinh dưỡng chính hay các chất độc tự nhiên (OECD 2009)

Thông tin về lịch sử sử dụng cây chủ làm thực phẩm, thức ăn chăn nuôi

Hạt bông thô hay hạt bông tách sợi là loại hạt bông còn lại sau khi đã tách sợi

để loại bỏ sợi bông sử dụng cho các sản phẩm may mặc Hạt bông thô được chế biến thành 4 loại sản phẩm chính là: dầu, khô dầu, vỏ và tơ Năng suất tiêu biểu được ghi nhận là 45% khô dầu, 26% vỏ, 16% dầu, 9% tơ và 4% mất mát trong quá trình chế biến Khi hạt bông thô được đưa với xưởng chế biến, hạt bông được tiến hành loại

bỏ tơ bằng máy có một loat các cưa tròn sát nhau để loại bỏ các sợi, tạo các tơ có thể

sử dụng như một thành phần của thực phẩm Các sợi tơ được chế biến triệt (pH alkaline, nhiệt độ cao) để loại bỏ các thành phần không có cellulose Các sợi tơ là nguồn cellulos chính trong hóa chất và thực phẩm Hạt tách tơ tiếp tục được tách vỏ bằng các loại máy có lưỡi dao nhằm tách sợi Máy phân tách sàng riêng hạt ra khỏi

vỏ Vỏ được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi Phần hạt đã tách vỏ (thịt hạt) được chế biến qua một loạt các máy nghiền sắt để tạo ra các tấm cán Tấm cán hạt được di chuyển với các máy ép để tách dầu Các máy ép vít tải có áp suất cao hiện đại được

sử dụng nhưng các dung môi tách cũng được sử dụng kết hợp để có hiệu quả tối đa Dầu được bơm, lọc và dự trữ trong bể chứa Dầu này tiếp tục được chế biến để cho con người sử dụng Các tấm cán còn lại được thu thập, làm nguội và xay thành khô dầu Quá trình chế biến có hiệu quả tách dầu 96 - 97%, nhưng có thể để lại khoảng từ 3-4% dầu trong khô dầu Khô dầu thường được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi

PHẦN III THÔNG TIN VỀ SINH VẬT CHO GEN

1 Tên sinh vật cho gen

- Tên thông thường: Streptomyces hygroscopicus

- Tên khoa học: Streptomyces hygroscopicus

- Vị trí phân loại: Họ Streptomyceteae

2 Thông tin liên quan đến sinh vật cho gen

Streptomyces hygroscopicus, các loài tương tự khác như Streptomyces endus, Streptomyces violaceusniger (Actinomyces violaceoniger), Streptomyces melanosporofaciens và Streptomyces sparsogenes, là một vi khuẩn phổ biến trong

đất thuộc họ Streptomyceteae Bề mặt bào tử của sinh vật này thường nhăn nheo

trong khi khối bào tử mầu xám, có màu đen và nhớt khi trưởng thành Đây là một trong các loài vi sinh vật được quan tâm do là nguồn gen kháng kháng sinh có giá trị kinh tế quan trọng, ngăn ngừa khả năng bất hoạt độc tố của chính chúng (Freyssinet,

2007 M-085622-01-2) Đây là những vi sinh vật dị dưỡng, hiếu khí, có khả năng trao đổi chất theo con đường oxy hoá mạnh mẽ Đất là môi trường tự nhiên thích hợp cho sự tồn tại, phát triển và sinh trưởng của các vi sinh vật này

Một số Streptomyces được phân lập từ người và động vật, gây bệnh cho vật

chủ của chúng, nhưng những chủng này là cá biệt Tuy nhiên, với thực vật thì một số

loài Streptomyces spp được biết đến là các vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng (Kutzner, 1981 M-204308-01-1)

S hygroscopicus bản thân không được biết đến là vi sinh vật gây bệnh cho con

người hay liên quan tới các ảnh hưởng bất lợi cho sức khoẻ của con người (Locci,

1995 M-135197-01-1) Streptomyceteae phân bố phổ biến trong đất và môi trường

nước Hầu hết chúng là loài hoạt sinh bắt buộc Rất ít thông tin về vai trò của Streptomycetes trong môi trường tự nhiên, tuy nhiên sự có mặt của chúng và số lượng của chúng trong môi trường là rất lớn Đất, các phần phân huỷ là những nguồn

có chứa nhiều Streptomycetes Tuy nhiên, cũng có một số ký sinh trên cây trồng và

động vật

Mặc dù Streptomyceteae thường được xếp vào nhóm vi sinh vật hiếu khí bắt

buộc, nhưng chúng vẫn có thể phát triển được trong đất với lượng oxy thấp, trừ khi

lượng CO2 quá 10% Trong đất khô, lượng Streptomycete giảm, nhưng bào tử của

chúng có thể chịu được điều kiện khắc nghiệt hơn so với tế bào sinh dưỡng có thể sống sót được

Streptomyces hygroscopicus không được biết đến là loài gây dị ứng và gây

độc Nhiều thành viên của giống này có thể tạo ra các kháng sinh dung cho y học (Freyssinet, 2007, M-085622-01-2)

Một số Streptomyces được phân lập từ người và động vật, gây bệnh cho vật

chủ của chúng, nhưng những chủng này là cá biệt Tuy nhiên, với thực vật thì một số loài Streptomyces spp được biết đến là các vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng (Kutzner, 1981 M-204308-01-1)

Thông tin về việc đã và đang sử dụng

Streptomycetes được biết đến là có thể sản xuất enzyme quy mô in vitro Các

đặc tính phân giải của Streptomycetes được biết đến nhiều nhưng vai trò về mặt sinh thái của nó vẫn cần làm sáng tỏ Streptomycetes thường được coi là hoạt động nhất

trong các giai đoạn đầu của quá trình phân giải thực vật và các vật liệu, đóng vai trò quan trong để chuyển hoá các polymer tương đối phức tạp và khó phân giải Người

ta đã chứng minh một số chủng Streptomycetes tác động với cả thành phần cellulose

và lignin trong vật liệu lignocelluloses Streptomycetes có khả năng phân giải các

polymer có mặt trong tự nhiên như chitin, hemicellulose, keratin, pectin, và vật liệu

tạo thành thành tế bào nấm mốc Streptomycetes cũng tham gia vào quá trình phân giải thuốc trừ cỏ, chất dẻo tổng hợp, tannin và axit humic Bào tử của Streptomycetes được rửa trôi vào trong nước sạch và môi trường biển do vậy Streptomycetes được

phân bố rộng rãi trong quần thể nước (Locci, 1995 M-135197-01-1)

PHẦN IV THÔNG TIN VỀ THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN

1 Quá trình biến đổi gen

Bông LLCotton25 có khả năng chống chịu thuốc trừ cỏ ammonium glufosinate Hạt bông chống chịu thuốc trừ cỏ kết hợp với thuốc trừ cỏ Liberty® trong hệ thống kiểm soát cỏ dại cho bông với đặc điểm là thân thiện với môi trường và an toàn Hệ thống này kết hợp giữa việc sử dụng thuốc trừ cỏ phổ rộng không chọn lọc Liberty® (với thành phần hoạt tính là ammonium glufosinat) với các giống bông chống chịu thuốc ammonium glufosinat

Bông LLCotton25 mang gen bar có nguồn gốc từ vi khuẩn Streptomyces

hygrocopicus, chủng ATCC21705 Gen bar mã hóa enzyme phosphinothricin

acetyltransferase (PAT), có chức năng chống chịu lại thuốc trừ cỏ ammonium

glufosinat (GA) Gen khảm bar có cấu trúc bao gồm promoter 35S từ virus khảm thuốc lá Trình tự mã của gen bar được theo sau bởi vùng 3’ không dịch mã của gen

sinh tổng hợp nopaline từ T-DNA của pTiT37 Gen khảm này có thể được chuyển vào

cây trồng được gọi là P35S-bar-3’nos và đã được chèn vào vector pGSV71 Môi trường vi khuẩn Agrobacterium-được sử dụng để chuyển vector pGSV71 vào bộ gen

của cây bông với các đoạn ADN nằm giữa các bờ lặp của T- DNA Mặc dù một số gen

được sử dụng trong quá trình chuyển gen có nguồn gốc từ vi khuẩn A tumefaciens,

là một loại bệnh cây, các gen này tạo ra u trên cây đều đã bị loại bỏ trong quá trình chuyển gen, và do đó,không tích hợp trong cây trồng nhận

2 Phương pháp chuyển gen

Các mẫu mô của bông Coker312 được nuôi cấy trên môi trường A

tumefaciens chủng C58C1Rif đã bị mất tính độc chứa vector pGSV71.Mô cây được

đặt vào đĩa petri, nuôi cấy trong tối trong vòng 2 ngày hoặc cho đến khi xuất hiện các vòng vi khuẩn nhìn rõ Sau khi nuôi, mô cây được tiếp tục tái sinh trên môi trường

thích hợp có bổ sung 500 mg/l claforan để loại bỏ các tồn dư của Agrobacterium

Cây phát triển được chuyển đến nhà lưới để trồng và kiểm tra tiếp tục khả năng

chống chịu với thuốc trừ cỏ ammonium glufosinat và cho cây ra hoa, đậu hạt (De

Beuckeleer and van der Klis, 2003 M-225478-01-1)

3 Nêu những tính trạng và đặc điểm mới của thực vật biến đổi gen so với loài thực vật thông thường tương ứng.

Gen bar được tách từ Streptomyces hygroscopicus, một loại vi sinh vật tạo

bialaphos Bialaphos nói chung hay ammonium glufosinate (GA) nói riêng có chứa phosphinothricin là thành phần hoạt động Phosphinothricin ức chế quá trình sinh tổng hợp axit amin đặc biệt trong cây trồng Nó là chất ức chế enzyme glutamate synthetase (GS), một enzyme quan trọng trong quá trình phân giải ammoni và kiểm soát quá trình trao đổi N trong cây trồng Các thuốc trừ cỏ chứa Phosphinothricin (như Basta®, Finale®, Rely®, Liberty®) tác động khá hiệu quả trên cây trồng và an toàn cho con người và động vật, nó nhanh chóng bị phân giải trong môi trường Enzyme phosphinothricin acetyltransferase (PAT) xúc tác quá trình axetyl hoá phosphinothricin ở đầu N, làm mất đi hoạt tính trừ cỏ của nó, do vậy tính chống chịu thuốc trừ cỏ thực chất là thông qua sự biến đổi thuốc trừ cỏ (Freyssinet, 2007 M-085622-01-2) Khi được biểu hiện, gen bar sẽ tạo ra tính trạng chống chịu thuốc trừ

cỏ GA Một số cây trồng đã được biến đổi di truyền tạo protein PAT để chống chịu với thuốc trừ cỏ GA (ví dụ ngô, cải dầu, đậu tương; OECD, 1999 M-204493-01-1) Thêm vào đó, rất nhiều quốc gia trên thế giới đã cho phép sử dụng cây trồng biểu hiện protein PAT làm thực phẩm/thức ăn chăn nuôi

Trong khi các tính trạng cơ bản của cây bông được giữ nguyên trong cây bông LLcotton25, các sản phẩm có nguồn gốc từ các giống bông LLCotton25 sẽ giúp cho việc quản lý cây trồng trở nên linh động hơn và đối với các vùng trồng sẽ giúp cho việc giảm thiểu lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trên cây bông Trong khi các đặc

tính cơ bản của cây bông Gossypium spp được bảo tồn, bông LLCotton25 cho phép

việc quản lý cây trồng linh động hơn với việc kết hợp sử dụng đất, giảm việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên cây bông Việc sản xuất bông phải kết hợp với việc quản lý

cỏ dại bên cạnh quản lý sâu hại Thành công của quản lý cỏ dại phụ thuộc vào việc kết