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Notification report


General information

Notification Number
B/FR/03/06/01

Member State to which the notification was sent
France

Date of acknowledgement from the Member State Competent Authority
12/05/2003

Title of the Project
1 - Lignification: Effects de la sous expression de la cinmamyl alcool déshydrogénase (CAD) et de l'O-méthyl transférase (OMT) sur la quantité et la qualité de lignine produite par de peupliers. Influence sur les caractéristiques papetières et la qualité du bois.
2 - Stérilité: Effets du transfert d'un gène floral homéotique (PtFL) de peuplier sur la floraison d'un clone femelle. Obtention de plants stériles.


Proposed period of release:
01/07/2003 to 31/12/2006

Name of the Institute(s) or Company(ies)
INRA, 147, rue de l'Université
75338 Paris Cedex 07;


3. Is the same GMPt release planned elsewhere in the Community?
Yes:
United Kingdom;

Has the same GMPt been notified elsewhere by the same notifier?
No

Genetically modified plant

Complete name of the recipient or parental plant(s)
Common NameFamily NameGenusSpeciesSubspeciesCultivar/breeding line
hybrid aspensalicaceaepopuluspopulus alba x populus tremulaINRA no. 717 1B4, clone femelle

2. Description of the traits and characteristics which have been introduced or modified, including marker genes and previous modifications:
Les transformant ont été sélectionnés sur la base de leur capacité à pousser, à se multiplier et à s'enraciner en culture in vitro en présence de kanamycine.
1) Lignification: Parmi les transformants obtenus, ceux qui font l'objet de la présente demande sous expriment fortement soit l'OMT (ASB2B et ASB10B, de l'ordre de 90 % de réduction) soit la CAD (SCAD1, ASCAD T21 et ASCAD T52, de l'ordre de 70 à 80 % de réduction). Ceci ce traduit par une modification de la composition de la lignine.
2) Stérilité: Six transformants sens (SFL1, SFL2 et SFL3) et antisens (ASFL3, ASFL4 et ASFL 6) sont retenus. Le gène endogène (PtFL) n'étant exprimé que dans des tissus en cours de différenciation florale, il n'est pas possible avant ce stade de déterminer l'impact que peuvent avoir les transformations effectuées. Le but de l'expérimentation en champs est de déterminer si la surexpression ou la sousexpression de ce gène homéotique crucial pour le développement des fleurs permettra d'obtenir une stérilité.


Genetic modification

3. Type of genetic modification:
Insertion;

In case of insertion of genetic material, give the source and intended function of each constituent fragment of the region to be inserted:
1) Lignification: Le vecteur binaire pGSJ780A a été utilisé. Ce vecteur contient, entre les deux frontières de l'AND-T: le gène (nptII) de la néomycine phosphotransférase fusionné avec le promoteur (pNOS) du gène de la nopaline synthase et le terminateur (3'OCS) de l'octopine synthase, et le promoteur (p35S) du virus de la mosaïque du chou-fleur fusionné avec le terminateur du gène 7 de l'AND-T (3'T7). Pour la modification génétique, sont insérés entre le promoteur p35S et le terminateur 3'T7 les portions d'AND étudiés afin de constituer les différents vecteurs actifs correspondants.
ASOMT: région 3', d'une taille de 900 pb, de l'ADNc O-méthyl transférase (OMT) de peuplier en orientation antisens. Le produit d'expression de cet AND devrait interférer avec celui de l'AND sens normal de la plante et conduire à une réduction de l'activité enzymatique.
SCAD: ADNc complet (1378 pb) de la cinnamyl alcool déshydrogénase (CAD) de peuplier en orientation sens. Réduction de l'activité CAD de la plante par cosuppression.
ASCAD: ADNc de la CAD, défini ci-dessus, de peuplier en orientation antisens. Réduction de l'activité CAD de la plante.
2° Stérilité: C'est le vecteur de transformation pBin 19 (Bevan 1984) qui a été utilisé. Ce vecteur contient, entre les deux frontière de l'AND-T: le gène (nptII) fusionné avec le promoteur (pNOS) et le terminateur (3'OCS), et le promoteur (p35S) fusionné avec le terminateur (3'OCS). Pour la modification génétique, sont insérés entre le promoteur p35S et le terminateur 3'OCS les fragments d'AND étudiés pour constituer les différents vecteurs.
SFL: ADNc complet (1320 pb) d'un gène floral homéotique de peuplier (Populus trichocarpa) impliqué dans la transition d'un méristème inflorescentiel en un méristème floral (Strauss et al., non publié).
ASFL: ADNc défini ci-dessus mais en orientation antisens.
La surexpression ou la sous expression de ce gène homéotique peuvent pertuber la formation des fleurs femelles et entraîner la non formation ou l'avortement de celles-ci.


6. Brief description of the method used for the genetic modification:
Les techniques de transformation et de régénération du peuplier 717 1B4 sont largement décrites et éprouvées. Elles font appel à la culture in vitro, la coculture d'explants avec Agrobacterium tumefaciens (souche C58C1Rif(pMP90)) et à la micropropagation.

Experimental Release

1. Purpose of the release:
1) Lignification: Lors des procédés de fabrication des pâtes à papier, les lignines sont indésirables et doivent être éliminées. Elles constituent un facteur important de pollution. Leur réduction ou modification pourraient permettre une amélioration notable économique et écologique.
Different enzymes sont impliquées dans la formation de la lignine dont la modification de l'activité pourrait conduire à la production de moins de lignine ou d'une lignine différente. C'est l'objet des travaux engagés sur le peuplier dans le cadre d'un projet européen (ECLAIR-OPLIGE N°AGRE-0021-C(EDB)), la stratégie de modification adoptée est l'incorporation de séquences codantes antisens des séquences codantes présentes dans la plante.
Des transformants ont été obtenus, les séquences introduites s'expriment et dans certains transformants, les activités OMT et CAD sont fortement réduites. Les premiéres analyses papetières sur ASB2B, révèlent une meilleure extractabilité de la lignine.
En conséquence, les objectifs de cette étude en champs sont:
* De vérifier sur le long terme le développement des plantes afin d'être certain de l'absence d'effet négatif des modifications apportées sur d'autres caractéristiques.
* De confirmer les observations sur des plants qui se seront développés en conditions naturelles et non en serres.
* D'étudier l'évolution des activités enzymatiques OMT et CAD et de leur conséquences selon la saison et les années successives.
* D'évaluer l'évolution des caractéristiques du bois et papetière de matériel âgé.
2) Stérilité: Chez le peuplier, dans le cadre de production de PSGM, bien que le risque de dissémination et de pollution des espèces naturelles pourrait être relativement faible par l'utilisation de clones femelles, la restriction des plantations à des régions défavorables à la régénération naturelle, la pratique de courtes rotations, il ne serait néamoins pas nul. Afin de pallier à cette éventualité il est important d'étudier la possibilité de produire des individus stériles, donc incapable de diffuser dans la nature leur génes.
Différentes stratégies sont actuellement évoquées, nous avons choisi d'étudier l'incorporation d'un gène homéotique directement impliqué dans le programme de mise en place des fleurs. L'objectif est de déterminer la conséquence de cette expression sur la floraison dans les conditions naturelles d'induction florale. Le clone 717 1B4 fleuri naturellement vers l'age de 4 à 5 ans.


2. Geographical location of the site:
Pépinière de l'Unité Expérimentale Amélioration, sur le Centre de Recherche d'Orléans de l'INRA à ARDON 45160.

3. Size of the site (m2):
La planation est réalisée sur une surface expérimentale de 440 m² (21 m x 21 m). L'ensemble de la zone expérimentale plus la zone de protection couvre une surface approchée de 7 ares.

Environmental Impact and Risk Management

Summary of the potential environmental impact from the release of the GMPts:
Aucun avantage ou inconvénient sélectif de la plante transformée, comme aucune incidence écologique sur des organismes non ciblés ne peuvent être actuellement identifiés ou envisagés. La quantité (15 à 36 %) et la qualité des lignines sont très différentes entre et à l'intérieur des espèces (Higushi 1985) sans qu'il y ait de situations particulière de sélection ou écologique observées. La stérilité ne peut être qu'un facteur favorable dans ce contexte pour l'environment.

Brief description of any measures taken for the management of risks:
Le clone utilisé est un clone femelle. On peut sans ambiguïté indentifier et éliminier, avant tout débourrement végétatif, tout bourgeon et chaton femelle au cours des mois de janvier, février et début mars. L'Unité AGPF a parmi son personnel un chercheur spécialiste de la reproduction sexuée des peupliers.
En fin d'expérimentation, les plants seront recépés, puis ils seront dévitalisés par traitement des rejets de souches à l'aide de Glyphosate (celui-ci détruit les parties aérienne mais aussi toutes les racines grosses et petites). Ils seront ensuite arrachés mécaniquement et brûlés sur place. Aucune plantation de peuplier ne sera effectuée dans la cette zone durant 2 ans.
Le site d'expérimentation est situé dans une yone contrôlée dans laquelle aucune personne étrangère ne peut circuler librement.


Final report
-

European Commission administrative information

Consent given by the Member State Competent Authority:
Not known