DD1996-13 : Détermination de la sécurité environnementale de l'hybride de maïs (Zea mays L.) DK404SR de BASF Canada Inc., tolérant le séthoxydime

Supplément au Document de Décisions DD96-13

Distribué : 1996-05

Le présent document vise à expliquer la décision réglementaire prise conformément à la directive Dir 94-08, Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux et au cahier parallèle Dir 94-11, La biologie du Zea mays L. (maïs).

L'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA), plus précisément le Bureau de biotechnologie végétale, Division des produits végétaux, a évalué les données présentées par la société BASF Canada Inc. relativement à l'hybride de maïs appelé DK404SR dans le présent document. Cet hybride résulte d'une transformation visant à lui conférer une tolérance à l'herbicide séthoxydime. ACIA a établi que ce végétal à caractère nouveau ne devrait présenter aucun risque pour l'environnement.

La dissémination en milieu ouvert de l'hybride de maïs DK404SR est par conséquent autorisée. De plus, toute lignée qui serait issue du même variant somaclonal original peut être considérée comme essentiellement équivalente à cet hybride, pourvu qu'on n'ait effectué aucun croisement interspécifique, que l'utilisation recherchée soit semblable et que l'absence de tout autre caractère nouveau soit établie.

Cependant, même si la détermination du risque environnemental associé à un végétal à caractère nouveau constitue une étape critique de sa commercialisation, d'autres exigences doivent encore être satisfaites, dont l'évaluation de l'innocuité comme aliment du bétail (ACIA) et pour la consommation humaine (Santé Canada), l'enregistrement de la variété (ACIA) et l'homologation du séthoxydime pour utilisation dans les cultures de maïs (Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire, Santé Canada).

Table des matières

1. Brève identification du végétal à caractère nouveau (VCN)
2. Données de base
3. Description du caractère nouveau
   1. Tolérance au séthoxydime
   2. Méthode de développement
   3. Stabilité de l'intégration au génome du végétal
4. Critères d'évaluation du risque environnemental
   1. Possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse des habitats naturels
   2. Possibilité de flux génétique vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement
   3. Possibilité que le VCN devienne nuisible
   4. Impact possible sur les organismes non visés
   5. Impact possible sur la biodiversité
5. Décision réglementaire

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

Désignation des VCN : Hybride de maïs DK404SR

Demandeur : BASF Canada Inc.

Espèce végétale : (Zea mays L.) maïs

Caractères nouveaux : Tolérance au séthoxydime

Méthode d'introduction des caractères : Sélection de variants somaclonaux à partir de cultures d'embryons

Utilisation proposée des VCN : Culture à titre de maïs-grain hybride pour l'alimentation du bétail et la consommation humaine. Le végétal ne sera pas cultivé à l'extérieur des zones maïsicoles habituelles du Canada.

II. Données de base

La société BASF Canada Inc. (BASF) a mis au point un hybride de maïs tolérant le séthoxydime, matière active de l'herbicide Poast, actuellement homologué au Canada comme herbicide de post-levée contre diverses mauvaises herbes graminoïdes dans les cultures à larges feuilles telles que le canola ou le soja. L'hybride DK404SR, également appelé «maïs Poast-compatible» dans le présent document, ne subit aucun dégât appréciable lorsqu'il est traité au Poast selon les doses normalement employées au champ. Il permettra donc l'utilisation de cet herbicide de post-levée dans les champs de maïs, constituant ainsi une solution de rechange au désherbage pour la production de maïs hybride.

La lignée mutante originale tolérant le séthoxydime a été mise au point par la société Dekalb Canada Inc., par variation somaclonale de tissu embryonnaire cultivé en présence de séthoxydime, ce dernier exerçant une pression de sélection. Le phénotype tolérant résulte de la présence d'un gène codant une version modifiée de l'acétyl-CoA-carboxylase, enzyme essentielle de la voie de synthèse des acides gras. Ainsi modifiée, cette enzyme n'est plus sensible au séthoxydime.

Ces lignées font l'objet d'essais en milieu fermé au Canada depuis 1993, en Ontario.

BASF a fourni des données sur l'identité de l'hybride DK404SR, une description de la méthode de modification, une historique de la sélection ainsi que des données sur le rôle et les niveaux d'activité de l'enzyme modifiée et sur la stabilité de l'expression du caractère. Elle a également fourni une bibliographie des publications scientifiques pertinentes.

Les caractéristiques agronomiques comme la vigueur végétative, la fertilité mâle et femelle, la précocité de maturation, le rendement grainier ainsi que la taille, le poids et la densité des grains ont été comparées à celles de contreparties de maïs non modifiées.

Le Bureau de biotechnologie végétale de la Division des produits végétaux, ACIA, a passé en revue ces renseignements en fonction des critères énoncés dans la directive de réglementation Dir 94-08 Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux :

• possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse les habitats naturels;
• possibilité de flux génétique vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement;
• possibilité que le VCN devienne nuisible;
• impact possible du VCN ou de ses produits géniques sur des espèces non visées, y compris l'être humain;
• impact possible sur la biodiversité.

III. Description du caractère nouveau

1. Tolérance au séthoxydime

• Le séthoxydime est un herbicide à base de cyclohexanone, homologué au Canada contre les graminées annuelles et vivaces. Le maïs non modifié ne tolère pas le séthoxydime, contrairement aux plantes à feuilles larges ainsi qu'à certaines graminées, comme le ray-grass annuel, la sétaire verte et la fétuque rouge, qui y sont naturellement tolérantes. Le séthoxydime agit sur l'enzyme acétyl-CoA-carboxylase (ACCase) des plantes sensibles.
• L'ACCase catalyse une étape importante de la biosynthèse des acides gras, nécessaires à la formation et à l'entretien des membranes ainsi qu'à titre d'éléments constitutifs des triacylglycérides. L'inhibition induite par l'herbicide entraîne une interruption létale de la synthèse biologique des lipides.
• La société Dekalb Canada Inc. a sélectionné une lignée de maïs, la S2, qui produit une ACCase modifiée conservant toutes ses propriétés catalytiques mais non inhibée par l'herbicide. La mutation a également entraîné divers degrés de tolérance croisée aux herbicides voisins: l'haloxyfop (non homologué au Canada), le fluazifop (Venture) ainsi que le quizalofop (Assure). Ces herbicides possèdent le même mode d'action que le séthoxydime, soit l'inhibition de l'ACCase.
• En l'absence de l'herbicide, l'activité de l'ACCase s'est avérée très semblable chez le maïs non modifié et chez les plantules homozygotes issues de la lignée S2. Par contre, il fallait une concentration cent fois plus élevée de séthoxydime pour réduire cette activité de moitié chez le maïs Poast-compatible, par rapport aux concentrations requises dans le cas du maïs non modifié.

2. Méthode de développement

• On a sélectionné les embryons somatiques survivant dans un milieu enrichi en séthoxydime, puis sélectionné la lignée cellulaire somaclonale S2.
• On a ensuite rétrocroisé au moins six fois la lignée S2 originale avec les deux lignées parentales de l'hybride.

3. Stabilité de l'intégration au génome du végétal

• L'hybride DK404SR, distant d'au-moins six générations du variant original, a manifesté une tolérance constante à l'herbicide.
• Les sujets S2 régénérés étaient hétérozygotes quant à l'allèle mutant. On a démontré que le caractère de la tolérance au séthoxydime est transmis par un allèle unique partiellement dominant.

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

1. Possibilité que le VCN se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou envahisse des habitats naturels

Selon le document Dir 94-11, décrivant la biologie du maïs (Zea mays), les sujets non modifiés de cette espèce n'envahissent pas les habitats sauvages au Canada. En effet, le maïs ne risque pas de se comporter en mauvaise herbe, à cause de caractères comme l'indéhiscence de l'épi, l'absence de dormance chez la graine et la capacité compétitive médiocre de la plantule. Selon les renseignements fournis par la BASF, le maïs Poast-compatible n'est pas différent de ses contreparties à cet égard. Aucun avantage compétitif n'a été conféré à l'hybride DK404SR, outre la tolérance au séthoxydime et la tolérance croisée, à divers degrés, à certains herbicides appartenant à la même classe.

Or, la tolérance à ces herbicides ne peut en elle-même faire que la plante se comporte en mauvaise herbe ou devienne envahissante dans les milieux naturels, puisqu'aucun caractère ayant trait à la reproduction ou à la croissance n'a été modifié. Toutes les variétés commerciales de plantes cultivées à feuilles larges possèdent une tolérance naturelle au séthoxydime, et celle-ci ne présente aucune corrélation avec des caractéristiques de plantes envahissantes.

Comme le maïs est une espèce à pollinisation libre, l'hybride DK404SR pourrait se croiser avec d'autres hybrides de maïs, et les sujets issus de ces croisements pourraient acquérir le gène de la tolérance à l'herbicide. De même, les sujets résultant d'une autofécondation toléreront le séthoxydime. Les descendants hétérozygotes présentent une telle tolérance, cependant moins élevée que chez les sujets homozygotes. Des plants spontanés de maïs tolérants au séthoxydime risquent donc d'apparaître dans les cultures subséquentes. Or, des plants spontanés de maïs apparaissent fréquemment dans les champs de soja, lorsque cette culture suit le maïs dans une rotation. Ces plants peuvent être détruits par des méthodes mécaniques ou au moyen d'autres herbicides, mais l'emploi d'herbicides à base de séthoxydime et, dans une moindre mesure, de fluazifop et de quizalofop, risque d'être compromis pour le contrôle des plants spontanés de maïs apparaissant dans une culture de soja.

À partir des données qui précèdent, ACIA conclut que l'hybride DK404SR ne risquent pas plus de se comporter en mauvaises herbes ou de devenir envahissants que les hybrides de maïs actuellement commercialisés. Cependant, on craint de plus en plus que l'adoption généralisée de plusieurs variétés de maïs tolérantes entraîne l'apparition de plants spontanés présentant des tolérances nouvelles à différents herbicides, lesquels plants seraient difficiles à détruire dans les cycles de rotation. Le personnel de vulgarisation agricole des secteurs public et privé doit donc encourager les producteurs qui utilisent ces variétés tolérantes à appliquer des pratiques de gestion rigoureuses permettant de réduire au minimum l'apparition des plants spontanés de maïs.

2. Possibilité de flux génétique vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement

Selon le document Dir 94-11, décrivant la biologie du maïs, il n'existe au Canada aucune espèce sauvage apparentée s'hybridant naturellement avec le Zea mays.

En conséquence, ACIA conclut qu'un flux génétique depuis l'hybride DK404SR vers des espèces apparentées ne peut se produire au Canada.

3. Possibilité que le VCN devienne nuisible

L'effet recherché au moyen du caractère nouveau n'a aucun lien avec la possibilité que le VCN devienne nuisible, sans compter que le Zea mays n'est pas considéré au Canada comme une espèce nuisible (Dir 94-11). De plus, les caractéristiques agronomiques des hybrides de maïs modifiés, comme la taille, la vigueur, la croissance, la fertilité mâle et femelle, la précocité de maturation, la période de floraison et le rendement grainier, se sont avérées comprises dans la gamme de valeurs observées chez les maïs hybrides actuellement commercialisés, ce qui indique que les caractéristiques de croissance du maïs n'ont pas été modifiées par inadvertance.

ACIA estime donc que la possibilité que l'hybride DK404SR devienne nuisible n'a pas été modifiée.

4. Impact possible sur les organismes non visés

Le caractère nouveau résulte de modifications apportées à une seule enzyme du maïs, lesquelles touchent le site de liaison du séthoxydime sans modifier les capacités métaboliques de l'enzyme. Il n'y a donc pas lieu de craindre une éventuelle toxicité de cette enzyme. L'examen des caractéristiques agronomiques a montré que l'hybride DK404SR est essentiellement équivalent à ses contreparties non modifiées.

À partir des renseignements qui précèdent, ACIA établit que la dissémination en milieu ouvert de l'hybride DK404SR, si on compare celui-ci à ses contreparties actuellement commercialisés, ne modifiera pas l'impact du Zea mays sur les autres organismes (y compris l'être humain) présentant une interaction avec cette espèce.

5. Impact possible sur la biodiversité

L'hybride DK404SR ne possède aucun caractère phénotypique nouveau qui pourrait en étendre l'utilisation au-delà des zones maïsicoles canadiennes actuelles. Comme au Canada le maïs ne s'hybride avec aucune espèce sauvage apparentée, aucun caractère nouveau ne sera transféré dans les milieux sauvages.

C'est pourquoi ACIA conclut que l'effet possible de ces maïs sur la biodiversité est équivalent à celui des variétés de maïs actuellement commercialisées.

V. Décision réglementaire

Après examen des données et renseignements présentés par BASF et après comparaison de l'hybride DK404SR avec des contreparties non modifiées de Zea mays, le Bureau de biotechnologie végétale, Division des produits végétaux, ACIA, conclut que le gène nouveau et le caractère correspondant ne confèrent à cet hybride aucune caractéristique qui aurait une incidence environnementale, intentionnelle ou non, s'il était disséminé en milieu ouvert.

Si BASF Canada Inc. prend connaissance d'un risque pour l'environnement ou pour la santé des humains ou des animaux, lequel risque découlerait de la dissémination de ces cultivars au Canada ou ailleurs, BASF Canada Inc. transmettra immédiatement cette information à ACIA. À la lumière de ces faits nouveaux, ACIA réévaluera l'incidence possible de ces végétaux et réévaluera sa décision.

La dissémination en milieu ouvert de l'hybride de maïs DK404SR est par conséquent autorisée. De plus, toute lignée qui serait issue du même variant somaclonal original peut être considérée comme essentiellement équivalente à cet hybride, pourvu qu'on n'ait effectué aucun croisement interspécifique, que l'utilisation recherchée soit semblable et que l'absence de tout autre caractère nouveau soit établie.

Cependant, même si la détermination du risque environnemental associé à un végétal à caractère nouveau constitue une étape critique de sa commercialisation, d'autres exigences doivent encore être satisfaites, dont l'évaluation de l'innocuité comme aliment du bétail (ACIA) et pour la consommation humaine (Santé Canada), l'enregistrement de la variété (ACIA) et l'homologation du séthoxydime pour l'utilisation dans les cultures de maïs (Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire, Santé Canada).