Irma Saloniemen esitys seminaarissa Geenimuunneltua ruokaa lounaspöytään?, 3.12.2012

1. Geenimuuntelun vaikutus
maatalouteen ja ympäristöön
Irma Saloniemi

2. Onko luonnon kannalta kestävä
maatalous edes tavoitteena?
• Tehotuotannon lajikkeet
– on jalostettu tuhlaamaan lannoitteita ja vettä
– ovat alttiita tuholaisille ja huonoja kilpailijoita
• Äärelliset luonnonvarat
– fosforin loppu häämöttää
– typpilannoitteiden valmistus vaatii paljon energiaa
• Maatalouden ympäristöongelmat
– ravinteiden valuminen vesistöihin
– haitalliset torjunta-aineet
– biodiversiteetti

3. GMO-ratkaisuja maatalouden
ongelmiin
• Tuotantomäärien kasvattaminen GMO-
lajikkeilla
– helpompaa kemiallista rikantorjuntaa (erit.
glyfosaatti): akuutit haitat muita torjunta-
aineita (herbisidejä) pienempiä
– täsmälajikkeita pahimpia hyönteistuhoojia
vastaan (Bt-lajikkeet): vähennys
hyönteismyrkkyjen käytössä
– virusresistenttien erikoiskasvien kehittäminen
• Viljelijän työ helpottuu, kun torjunta-aineiden
levityskerrat vähenevät ja tuleennuttamisen
voi yhdistää torjuntaan
• (Suorakylvö helppoa herbisideillä)

4. yhteensä viljelyssä v. 2010 noin 150 miljoonaa hehtaaria
muiden osuus alle 1 %
HT-maissista

5. EU tilanne 30.11.2012 GMO luvat GMO hakemukset
tuonti/ rehu/
viljely teoll ruoka viljely muu
YHTEENSÄ 5 32 41 21 63
peruna (tärkkelys) 1 1 1 2 2
maissi (HT, Bt) 3 18 28 12 24
(kuivuus, etanoli) 0 0 0 0 2
puuvilla (HT, Bt) 0 6 6 2 16
soija (HT, Bt) 0 2 3 1 6
(HT,rasvahappo, Bt) 0 0 0 0 5
sokerijuurikas (HT) 0 0 1 2 2
rapsi (HT, Bt, steriilisyys) 0 3 2 2 4
riisi (HT) 0 0 0 0 1
neilikka (väri) 1 2 0 0 1
93 hyväksyttyä tai käsittelyssä olevaa hakemusta
näistä 8 ei sisällä HT tai Bt geenejä
ja 5 jotain muuta HT tai Bt lisäksi

6. Mutta…
• Siirtogeeniset kasvit eivät ole ominaisuuksiltaan
ylivertaisia muihin tehoviljelyn kasveihin verrattuna
– vertailukokeissa satoisuus ei ylitä muita lajikkeita
– kaikki tehotuotannon lajikkeiden ongelmat (esim. huono
tuholaisten sieto ja kilpailukyky)
• Bt-geenit eivät poista hyönteismyrkkyjen tarvetta
– pääasialliset tuhohyönteisen eliminoiminen saa muut lajit lisääntymään =>
Bt lajikkeet yhteydessä täytyy käyttää myös hyönteismyrkkyjä
• Rikantorjunta-aineita sietävien viljelykasvien edut näkyvät vain,
kun torjunta-ainetta käytetään eli kemikaalien käyttö ei vähene
– herbisidiä sietävien rikkakantojen nopea kasvu
aiheuttaa suuria ongelmia maataloudelle
– rikantorjunta-aineiden aiheuttamat ongelmat
– suorakylvön haitat tutkimatta

7. Muuntogeenisten kasvit aiheuttavat uusia
ongelmia
• Rinnakkaiselon (perinteinen ja gm-maatalous, luomu) ongelmat
• Vastustuskyvyn (hyönteiset, rikkakasvit) murtuminen
• Siirrettyjen geenien siirtyminen rikkakasveihin
• Siirrettyjen geenien siirtyminen villikasveihin
• Vaikutukset muille eliöille
• Vaikutukset biodiversiteettiin

8. Miten siirtogeenit liikkuvat
• siemenet
– kuljetukset, työkalut, varastointi
– karkulaiset pellosta
– siemenpankki -> risteymät, karkulaiset, siemenpankki
• siitepöly
– risteytyminen saman pellon rikkakasvien kanssa
– risteytyminen viljelykasvien kanssa (etäisyys riippuu lajista
• risteymä voi lisääntyä itsepölytteisesti tai risteytymällä
villikasvien kanssa
– molemmilla tavoilla geeni voi säilyä ja levitä
– luonnonvalinta määrää lopulta säilyykö siirtynyt
geeni, mutta tähän voi kulua hyvin paljon aikaa

9. Pää kylmänä – mikä on kannattavaa
• Muuntogeeniset kasvit - kuten tavanomaiset
– tarvitaan jatkuvasti uusia lajikkeita
– kehittäminen on kallista
– kapea geneettiseen tausta aiheuttaa ongelmia
• Mistä rahat kokonaan uudenlaisten kasvien jalostamiseen?
– valoisa pitkä kesä vs. kostea, pimeä ja kolea talvi - muualla ei ole
saatavana meille sopivia uusia lajikkeita
– lannoitteiden ja veden rajallisuus – tehokas käyttö ehkäisisi myös
ympäristöongelmia
– jalostus uusien tuotantomenetelmien tarpeisiin (luomu)
• Miten kehitysmaissa voidaan tukea ruoantuotantoa niiden
omista lähtökohdista?
– köyhyys, ravinnon yksipuolisuus
– luonnonarvojen kunnioitus, tuotantomenetelmien kehittäminen
– laittoman GM-ruoan valvonta

11. Maatalous on kriisissä
• Sadon määrä kasvaa teollistuneissa maissa
– keskittyvä tehomaatalous aiheuttaa ongelmia
maatalousmaalle, ympäristölle ja viljelijöille
• Varautumattomuus muutoksiin
– kuluttajien tarpeet ja ilmastonmuutos
– viljelykasvien kapea geneettinen perimä
• Globaalit ongelmat
– ruuan riittävyys, globaalien toimijoiden
valta, yksipuolinen apu kehittyville maille

12. Rinnakkaiselo
• EU-säädökset: 0.9% tekee
erän muuntogeeniseksi
• Sekoittuminen käsittelyn, kuljetusten ja
varastoinnin yhteydessä
• Leviäminen jääntikasvien ja siemenpankin kautta
• Leviäminen siitepölyn kautta muihin lajikkeisiin,
naapuriin, ei-gm, luomu
• Kantasiemenen ja siemenviljelysten puhtaus
• Vahinkojen korvaaminen

13. Suomessa risteytymiskykyisiä lajipareja
viljelty villi
• rypsi (B. rapa spp. oleifera) • peltokaali (B.r. spp sylvestris)
• rapsi (B. napus spp. oleofera) • muut ristikukkaiset
• kaura (A. sativa) • hukkakaura (A. fatua)
• vehnä (Triticum aestivum) • pukinv. (Aegilops cylinrica)
• sokerijuurikas (Beta) • villijuurikas (rantaj.)
• porkkana • rikkaporkkana
• omena • metsäomena
• puut • puut
• apilat (Trifolium) • apilat (Trifolium)
• nurmikasvit • nurmikasvit (Festuca, Lolium,
(Festuca, Lolium, Agrostis) Agrostis)

14. Escape of transgenic plants
• Crop seeds may get lost to field edges, equipments etc.
• Escapees may survive and spread
• Seeds remain in the seed bank
• The fate of a GM-plant depends on fitness of the plant
– crop plants are not good competitors
– transgenes may have effects on fitnes
– Modifications may have side effects on other traits
• Most resistance and stress characters may be advantageous for their carriers
• Most crop genes lower fitness

15. Hybridization and introgression of GMOs
• Crop plants regularly cross with plants in near-by fields
• Crop-to-crop gene flow is a serious problem – minimum
separation distances are needed for producing even pure
traditional seed
• Nearly all cultivated plants hybridize with wild relatives at
least in some parts of the world
• New hybrids may have lowered fitness
• Effect of pollination method
– Hybrids in cross-pollinated plants are more common
– All self-pollinating species sometimes cross, but self-pollinated next-
generation hybrids may have higher fitness

16. Self-pollinated Cross-pollinated
• wheat, barley, oat, rice • rye, maize+
• sunflower+
• soya, peas, beans
• olive *, palms(*)
• oilseed rape (B.napus) • turnip rape (B.rapa)
• cotton • cabbage+
• tomato • potato*, sweet potato*
• sugar cane+
• salad • carrot+
• strawberry • melons+
• grape*, fruit trees*
used as *clone, +hybrid

17. Introgression to wild plants
• A hybrid may produce viable seeds
– the progeny may be able to backcross to wild plants
– self-pollinate
• This may happen for many generations
• In this way the transferred gene may introgress to the wild
population
• Natural selection and chance determine the frequency of the
transgene in later generations
• Hybrids between crops and wild plants may have low fitness
to begin with, but in later generations natural selection may
produce competitive GM-individuals

18. Wild relatives for crops
in Finland
• turnip rape (B. rapa spp. oleofera, • several brassicas, esp. B. rapa spp.
rypsi) campestris (peltokaali)
• rape (B. napus spp. oleofera, rapsi)
• oat (A. sativa)
• wild oat (A. fatua, hukkakaura)
• beets (Beta vulgaris, sokeri- ja
punajuurikas) • Beta vulgaris (villijuurikas)
• carrot (Daucus) • Daucus carota spp. carota
(rikkaporkkana)
• clovers (Trifolium)
• clovers (Trifolium)
• grasses (Festuca, Lolium) • grasses (Festuca, Lolium)
• trees (Betula, Pinus) • trees (Betula, Pinus)

19. Brassica
• Transgenic (3 herbicides) rape seed (B. napus)
problems in Canada
– Problems with transgenic weeds (B. rapa) (Warwick et al
2008, Molecular Ecology 17: 1387-1395)
– Seed purity: contamination of conventional seed lots
• Different species, different ploidy levels, hybrids
have low fitness
• B. napus mainly self-pollinated
• Persistence of hybrid individuals has been shown
for years in the wild without herbicide use

20. Agrostis
• Several wild Agrostis (rölli) species
• A. stolonifera is widely used
in golf courses
• Outcrossing, wind-pollinated
• Stolons and seeds, weedy
• Glyphosate resistant A. stolonifera escaped from a GM-field
study in Oregon to three wild Agrostis species
• Documented persistence for at last 4 years

22. Amaranthus palmeri Conyza canadensis