DD2002-42 : Détermination de l'innocuité du riz PWC16 tolérant l'imazethapyr de la société BASF

Distribué : 2002-12

Le présent document vise à expliquer la décision réglementaire prise conformément à la « Directive relative à l'évaluation des végétaux dotés de caractères nouveaux utilisés comme aliments du bétail » (Dir95-03) et aux « Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux » (Dir94-08).

L'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA), plus précisément sa Division des aliments pour animaux, avec les conseils de son Bureau de la biosécurité végétale, a évalué les données présentées par la société BASF au sujet de la lignée de riz PWC16 tolérant l'imazethapyr. Elle a établi que l'aliment du bétail dérivé de ce végétal ne constituait pas une menace pour l'environnement ni pour les animaux de ferme lorsque ce riz était comparé aux autres variétés actuellement commercialisées au Canada.

L'utilisation comme aliment du bétail de la lignée de riz PWC16 est par conséquent autorisée à compter du 5 décembre 2002. L'importation et/ou la dissémination de la lignée PWC16 et de toute lignée qui en serait issue sont également autorisées, pourvu qu'aucun croisement interspécifique ne soit effectué, que leur utilisation prévue soit similaire et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et qu'ils sont essentiellement équivalents aux variétés de riz actuellement commercialisées quant à leur impact potentiel sur l'environnement et à leur innocuité comme aliment du bétail.

La lignée de riz PWC16 est assujettie aux mêmes conditions phytosanitaires d'importation que ses contreparties non modifiées.

Table des matières

1. I. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)
2. II. Données de base
3. III. Description et évaluation du caractère nouveau
   1. Méthode de mise au point
   2. Tolérance à l'imazethapyr
   3. Stabilité du caractère nouveau
4. IV. Critères d'évaluation environnementale
   1. Possibilité que la lignée de riz PWC16 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les milieux naturels
   2. Possibilité de flux génétique de la lignée PWC16 vers des espèces sauvages
      apparentées dont la descendance hybride risque de devenir encore plus envahissante
   3. Possibilité que la lignée PWC16 devienne nuisible
   4. Impact possible de la lignée PWC16 sur les organismes non visés
   5. Impact possible de la lignée PWC16 sur la biodiversité
5. V. Critères d'évaluation comme aliment du bétail
   1. Impact potentiel sur la nutrition du bétail
   2. Impact potentiel sur le bétail ainsi que les travailleurs et les tiers
6. VI. Nouveaux renseignements requis
7. VII. Décision réglementaire

I. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)

Désignation du VCN : Lignée de riz PWC16

Demandeur : BASF

Espèce végétale : Riz (Oryza sativa)

Caractères nouveaux : Tolérance à l'imazethapyr, herbicide de type imidazolinone

Méthode d'introduction des caractères : Mutagenèse chimique des graines

Utilisation proposée des VCN : Production de riz pour l'alimentation du bétail, l'alimentation humaine et des usages industriels. Ces plantes seront cultivées à l'extérieur du Canada, dans les régions rizicoles habituelles.

II. Données de base

BASF a mis au point la lignée de riz PWC16 tolérant l'imazethapyr, herbicide de type imidazolinone. Cette lignée de riz a été développée pour offrir une nouvelle stratégie de lutte contre les mauvaises herbes.

La mise au point du riz PWC16 a été réalisée par mutagenèse chimique des graines et par sélection portant sur la plante entière. La tolérance à l'herbicide résulte d'une mutation ponctuelle au niveau du gène de l'acétohydroxyacide synthase (AHAS), qui fait en sorte que cette enzyme, la cible des herbicides de type imidazolinone, n'est plus sensible à l'imazethapyr.

PWC16 a fait l'objet d'essais aux champs aux États­-Unis en 2000.

BASF a fourni des données sur l'identité de la lignée de riz PWC16, une description détaillée de la méthode de modification et de l'origine génétique de la lignée ainsi que de l'information sur le gène modifié, sur la protéine qui en résulte, sur son mode d'action et sur la stabilité de l'expression de ce caractère.

Les caractéristiques agronomiques de la lignée de riz PWC16, telles que le rendement grainier, la précocité d'épiaison (50 %), la hauteur de la plante et les propriétés à la mouture, ont été comparées à celles de contreparties parentales non modifiées.

Les composants nutritionnels de PWC16, comme les grands groupes de constituants, les acides aminés et les acides gras, ont été comparés à ceux de contreparties de riz non modifiées. Les facteurs antinutritionnels ont également été mesurés.

La Division des aliments pour animaux de l'ACIA, avec la participation du Bureau de la biosécurité végétale de celle-ci, a examiné les données ci-dessus. Pour évaluer le risque environnemental associé aux aliments du bétail dérivés de ce végétal à caractère nouveau et déterminer s'il pouvait servir à nourrir les animaux de manière sûre et efficace, on a utilisé les critères suivants, décrits dans les directives de réglementation Dir95-03 et Dir94-08 :

• impact possible du riz PWC16 sur le bétail ainsi que sur les travailleurs et les tiers;
• impact possible du riz PWC16 sur la nutrition du bétail;
• possibilité que le riz PWC16 devienne une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les habitats naturels;
• possibilité de flux génétique du riz PWC16 vers des espèces sauvages apparentées dont la descendance hybride risque de devenir encore plus envahissante;
• possibilité que le riz PWC16 devienne nuisible;
• impact possible du riz PWC16 ou de ses produits géniques sur des espèces non visées, y compris l'être humain;
• impact possible du riz PWC16 sur la biodiversité.

III. Description et évaluation du caractère nouveau

1. Méthode de mise au point

• La lignée mutante originale a été isolée d'une population dérivée de la variété de riz Cypress par mutation chimique au moyen du méthanesulfonate d'éthyle (EMS). On s'est également servi de méthodes de sélection portant sur la plante entière axées sur la tolérance à l'herbicide. Un mutant tolérant l'herbicide a été sélectionné et désigné PWC16. La multiplication des semences a été réalisée par pollinisation directe, ou pollinisation naturelle s'opérant au sein de la variété.

  PWC16 est une plante diploïde appartenant au genre Oryza et à l'espèce sativa.

2. Tolérance à l'imazethapyr

• Les herbicides de type imidazolinone inhibent l'acétohydroxyacide synthase (AHAS), également connue sous le nom d'acétolactate synthase (ALS).
• L'AHAS est une enzyme qu'on retrouve chez les bactéries, certains autres microorganismes et les végétaux. Elle catalyse la première étape de la biosynthèse de l'isoleucine, de la leucine et de la valine, acides aminés essentiels à chaîne ramifiée. L'inhibition de l'AHAS par l'herbicide entraîne une diminution létale de la synthèse des protéines. Le riz non modifié ne tolère pas les herbicides de type imidazolinone.
• Le remplacement d'un seul acide aminé dans la séquence de l'AHAS, qui est suffisant pour modifier le site de liaison des herbicides imidazolinones et ainsi empêcher l'imazethapyr d'inhiber l'AHAS, a produit un phénotype tolérant l'herbicide.
• Le nouveau caractère de tolérance à l'imazethapyr est régulé par le promoteur natif de l'AHAS et serait exprimé de façon constitutive. Des données sur la séquence du gène de l'AHAS modifié ont été fournies pour la lignée PWC16.
• La tolérance à l'imazethapyr a été démontrée par comparaison de l'activité de l'AHAS extraite de plantes de riz PWC16 à celle de plantes parentales non modifiées.
• Chez le riz, les concentrations de valine, de leucine et d'isoleucine sont régulées par rétro-inhibition. BASF a fourni des données appuyant l'allégation selon laquelle l'AHAS modifiée n'a aucun effet sur cette rétro-inhibition et, par conséquent, sur la régulation de ces acides aminés et leur concentration.
• Contrairement aux allergènes alimentaires connus, l'AHAS est une protéine secondaire dans le tissu végétal (~0,001 % des protéines totales du grain de riz); elle est sensible à la chaleur et sujette à la dégradation par la trypsine. La thermosensibilité de l'AHAS de la lignée PWC16 a été démontrée par l'absence d'activité de l'AHAS après un chauffage à 100 °C pendant 1 minute. L'AHAS traitée à la trypsine est complètement digérée en 5 minutes. La forme non modifiée de la protéine ne présente aucune similarité au niveau des acides aminés avec des allergènes connus. La séquence d'acides aminés de l'AHAS mutante ne diffère de celle du riz non modifié que par un seul acide aminé.
• Les principaux allergènes endogènes du riz font partie du groupe de protéines de 14-16 kDa qui présentent une homologie avec la famille des inhibiteurs de l'alpha-amylase et de la trypsine du blé et de l'orge. Il a été démontré que PWC16 présentait une activité de l'inhibiteur de la trypsine comparable à celle de témoins non modifiés. Le riz renferme également des allergènes endogènes dans le groupe des protéines de 33 kDa et de 56-60 kDa de même qu'une protéine de transfert de lipide. BASF a fourni des données qui indiquent que les composantes protéiques de PWC16 n'ont pas subi de changements par rapport à la contrepartie parentale non modifiée. Des extraits protéiques de riz modifié et de la contrepartie parentale non modifiée soumis à l'électrophorèse sur gel de polyacrylamide en présence de SDS et à la HPLC ont montré que la mutation n'a donné naissance à aucune nouvelle protéine importante et qu'elle n'a pas accru l'expression de certaines protéines.
• BASF a fourni à l'ACIA une méthode de détection et d'identification du riz contenant le gène AHAS modifié.

3. Stabilité du caractère nouveau

• Le mode de ségrégation de la tolérance à l'herbicide dans des croisements avec PWC16 indique la transmission d'un allèle simple semi-dominant. Toute la descendance F1 est résistante à l'herbicide imazethapyr. La descendance F2 ségrégué dans un ratio 1:2:1 (résistante à l'herbicide : moyennement résistante : sensible à l'herbicide).

IV. Critères d'évaluation environnementale

Nota : La lignée de riz PWC16 ne sera pas cultivée au Canada et ne sera importée que sous forme d'aliments pour les humains ou le bétail. La majorité du riz importé au Canada ne possède pas une enveloppe intacte; il est donc incapable de germer et de croître. Le climat canadien étant défavorable au riz, il est peu probable que des grains de la lignée PWC16 puissent persister dans l'environnement canadien.

1. Possibilité que la lignée PWC16 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les milieux naturels

• Le centre d'origine du riz se trouverait, croit-on, dans la région subtropicale de l'Asie du Sud-Est. Le riz n'est pas cultivé au Canada et n'est pas adapté aux conditions qui règnent dans les milieux agricoles canadiens.
• L'ACIA a évalué les renseignements fournis par BASF sur la biologie de la lignée de riz PWC16 et a établi que la vigueur végétative, la précocité de maturation et la production de graines se situaient dans la marge normale d'expression de ces caractères manifestés actuellement par les variétés commerciales.
• Aucun avantage compétitif n'a été conféré à ce végétal, si ce n'est la tolérance à l'herbicide de type imidazolinone. Or, cette tolérance ne rendra pas le riz envahissant pour les habitats naturels, puisque les caractéristiques de reproduction et de croissance inhérentes à l'espèce sont restées les mêmes.
• La lignée de riz PWC16 n'est pas destinée à être cultivée au Canada, et le caractère nouveau n'a pas d'effets intentionnels sur la capacité d'envahissement. L'ACIA conclut donc que cette lignée de riz ne risque pas plus de devenir envahissante au Canada que les variétés de riz habituelles.

2. Possibilité de flux génétique de la lignée PWC16 vers des espèces sauvages apparentées dont la descendance hybride risque de devenir encore plus envahissante

• Au Canada, il n'existe pas d'espèces sexuellement compatibles avec le riz. Le « riz » sauvage qui pousse au Canada (Zizania aquatica) appartient à une espèce qui n'est pas sexuellement compatible avec le riz domestiqué (Oryza sativa). La lignée de riz PWC16 ne sera pas cultivée au Canada et, si elle est disséminée dans l'environnement, elle ne pourra pas persister.

En conséquence, l'ACIA conclut qu'un flux génétique vers des espèces sexuellement compatibles est impossible au Canada.

3. Possibilité que la lignée PWC16 devienne nuisible

• Oryza sativa n'est pas une plante nuisible au Canada, et il a été démontré que les caractéristiques agronomiques de la lignée de riz PWC16 se situaient dans la marge normale des variétés de riz habituelles.

L'ACIA conclut donc que la lignée de riz PWC16 ne présente aucun risque de devenir une plante nuisible.

4. Impact possible de la lignée PWC16 sur les organismes non visés

• Une caractérisation détaillée du gène modifié dont une seule paire de bases a été changée et de l'enzyme résultante permet de conclure que l'expression de la nouvelle protéine ne se traduit par aucun effet toxique ou allergène. L'AHAS est une enzyme qui ne possède aucune propriété toxique connue; elle ne confère pas de résistance à des ravageurs agricoles et elle se retrouve dans une foule de plantes et de microorganismes qui sont déjà utilisés sans danger.

À partir des renseignements qui précèdent, l'ACIA a établi que la lignée PWC16 n'aura pas, sur les organismes non visés, y compris l'être humain, d'incidences différentes de celles des variétés de riz courantes.

5. Impact possible de la lignée PWC16 sur la biodiversité

• La lignée de riz PWC16 est sans danger pour les organismes non visés, elle n'a pas de caractères la rendant capable de devenir envahissante ou nuisible, et elle ne sera pas cultivée au Canada. En outre, le caractère nouveau n'a pas modifié la capacité de cette lignée de persister dans l'environnement canadien.

L'ACIA conclut donc que la lignée PWC16 n'aura aucun impact néfaste sur la biodiversité au Canada. 

V. Critères d'évaluation comme aliment du bétail

1. Impact potentiel sur la nutrition du bétail

La composition en nutriments et en facteurs antinutritionnels de grains de riz provenant de PWC16 a été comparée à celle de la variété servant de témoin (Cypress) cultivée au cours d'essais répétés, à trois endroits dans le Sud des États-Unis.

Facteurs antinutritionnels

Les concentrations d'acide phytique et d'inhibiteur de la trypsine ont été déterminées dans des échantillons de grains de riz de PWC16 et de Cypress. Aucune différence n'a été constatée chez ces lignées que ce soit pour la concentration d'acide phytique ou celle de l'inhibiteur de la trypsine.

Composition nutritionnelle

Les composants nutritionnels ont été mesurés dans les grains des lignées de riz PWC16 et Cypress. Les nutriments en question étaient la matière grasse totale, les protéines totales, les fibres brutes, les acides aminés, les acides gras, les vitamines B, la vitamine E ainsi que les minéraux suivants : phosphore, magnésium, fer et zinc. Aucune différence n'a été constatée entre PWC16 et Cypress pour ce qui est de la composition nutritionnelle, et celle-ci était typique des grains de riz. L'ACIA en a donc conclu que la composition nutritionnelle de la lignée de riz PWC16 était équivalente à celle du riz habituel.

2. Impact potentiel sur le bétail ainsi que sur les travailleurs et les tiers

On trouve l'enzyme AHAS dans une grande variété de plantes et de micro-organismes. L'AHAS n'est pas connue pour être une toxine ni un allergène, et la modification d'une seule paire de bases ne devrait pas changer cet état de fait. L'AHAS provenant de la lignée PWC16 subit une rétroinhibition tout comme l'AHAS non modifiée, est présente en petites quantités dans les aliments du bétail, est thermolabile et est rapidement dégradée dans les conditions qui règnent dans le tube gastro-intestinal. D'après l'information fournie par BASF, il est peu probable que l'AHAS modifiée soit une nouvelle toxine ou un nouvel allergène.

D'après la caractérisation détaillée fournie (composition nutritionnelle, données agronomiques et profils des protéines de la plante modifiée par rapport à celles des contreparties non modifiées), il est peu probable que des mutations secondaires causant des effets fortuits soient survenues dans le génome du riz.

VI. Nouveaux renseignements requis

Si jamais la société BASF prenait connaissance d'un risque pour l'environnement, la santé humaine ou la santé des animaux pouvant résulter de la dissémination de ce végétal au Canada ou à l'étranger, elle devrait immédiatement transmettre ces renseignements à l'ACIA. À la lumière de ces renseignements nouveaux, l'ACIA réévaluerait alors l'impact potentiel de l'utilisation proposée de cette lignée de riz et pourrait reconsidérer sa décision d'en autoriser l'utilisation comme aliment du bétail.

VII. Décision réglementaire

Après examen des données et des renseignements présentés par BASF, notamment la comparaison de PWC16 avec les contreparties parentales non modifiées, la Division des aliments pour animaux de l'ACIA conclut que le gène modifié et son caractère nouveau correspondant ne confèrent pas à ce végétal de caractéristiques qui pourraient susciter des inquiétudes quant à l'innocuité ou à la composition nutritionnelle de cette variété de riz. Le grain de riz, le gruau de riz, les balles de riz, le son de riz et l'huile de son de riz figurent déjà à l'Annexe IV du Règlement sur les aliments du bétail et peuvent donc être utilisés dans les aliments du bétail au Canada. La lignée de riz PWC16 a été évaluée et déclarée essentiellement équivalente à la variété de riz parentale non modifiée sur les plans de l'innocuité et de la valeur nutritionnelle. PWC16 et ses produits sont donc considérés comme conformes aux définitions actuelles d'ingrédients, et leur utilisation en cette qualité dans les aliments du bétail est approuvée au Canada. Cette lignée de riz ne sera pas cultivée au Canada et la graine ne résiste pas à l'hiver. Par conséquent, la dissémination de ces aliments du bétail dans l'environnement n'aurait aucun effet, intentionnel ou non, sur l'environnement.

L'utilisation comme aliment du bétail de la lignée de riz PWC16 est par conséquent autorisée à compter du 5 décembre 2002. L'importation et/ou la dissémination de PWC16 et de toute lignée qui en serait issue sont également autorisées, pourvu qu'aucun croisement interspécifique ne soit effectué, que leur utilisation prévue soit similaire et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et qu'ils sont essentiellement équivalents aux variétés de riz actuellement cultivées quant à leur impact potentiel sur l'environnement et à leur innocuité comme aliment du bétail.

La lignée de riz PWC16 est assujettie aux mêmes conditions phytosanitaires d'importation que ses contreparties non modifiées.

Veuillez consulter les décisions de Santé Canada sur les aliments nouveaux afin d'obtenir une description de l'évaluation de l'innocuité alimentaire de la lignée de riz PWC16.