Dossier
Nieuwe technieken plantenveredeling
In de plantenveredeling vindt op dit moment zeer snelle innovatie plaats. Een deel van deze innovatie is onderdeel van een maatschappelijk debat. Dit dossier bevat lesmateriaal om nieuwe wetenschappelijke kennis en inzichten door te laten stromen naar verschillende niveaus in het Groene onderwijs. Ultiem doel is jongeren zodanig van kennis te voorzien dat zij zelf een goed onderbouwde mening kunnen formuleren over kansen en risico’s van gebruik van nieuwe technieken in de veredeling, en daarmee ook een bijdrage kunnen leveren aan genoemd maatschappelijk debat.
De lesmaterialen zijn ontwikkeld door Wageningen University & Research in opdracht van het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit binnen het Leernetwerk Maatschappelijke acceptatie van nieuwe technieken in de veredeling (BO-20-011-038). Op verzoek van de docenten binnen dit leernetwerk zijn leermiddelen ontwikkeld op het niveau van MBO, HBO en WO: 8 Powerpoints, 4 toelichtende clips (films) en een game (rollenspel).
Genetische modificatie - introductie
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints geven een korte introductie over wat er onder genetische modificatie verstaan wordt. Daarbij wordt ook kort de relatie tussen genetische modificatie en de nieuwe plantenveredelingstechnieken (NPBTs) aangegeven.
- Link HBO (Engels) GM - intro EN PDF
- Link HBO (Engels) GM - intro EN, PowerPoint presentatie
- Link MBO (Nederlands) GM - intro MBO, PDF
- Link MBO (Nederlands) GM - intro MBO, PowerPoint presentatie
GM maatschappelijk debat
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints bespreken de rol van wetenschappelijke kennis in het maatschappelijk debat rond genetische modificatie en NPBT. Eerst wordt de toepasbaarheid van wetenschappelijke kennis afgebakend (niet bij zaken betreffende beginselethiek, in principe wel bij gevolgethiek); daarnaast wordt voorzorgsprincipe genoemd. Vervolgens worden besproken: risicobepaling voor gezondheid en milieu, met als voorbeeld effecten van Bt op (beschermde) insecten die niet behoren tot de doelgroep die het gewas aantast, en mogelijke effecten van uitkruising van wilde verwanten met het transgene gewas. Evenals bij “GM toepassingen” wordt gerefereerd aan het duurzaamheidsdrieluik “People, Planet, Profit” voor het bespreken van voor- en nadelen van de teelt van een aantal typen GG gewassen en het belang van Goede Landbouw Praktijk: herbicidetolerante (HT), insectenresistente (IR via Bt) en aardappelziekteresistente. Tot slot worden kort bredere thema’s aangesneden, te weten de verdeling van het profijt tussen de verschillende deelnemers in de productieketen (veredelaars, telers, verwerkingsindustrie, consumenten). Literatuur overlapt grotendeels met die voor “GM toepassingen”.
- Link HBO (Engels) GM maatschappelijk debat EN, PDF
- Link HBO (Engels) GM maatschappelijk debat EN, PowerPoint
- Link MBO (Nederlands) GM maatschappelijk debat MBO PDF
- Link MBO (Nederlands) GM maatschappelijk debat MBO, PowerPoint
Literatuur: zie onder GM toepassingen
GM toepassingen
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints behandelen een aantal voorbeelden van toepassingen van “klassieke” genetisch gemodificeerde gewassen, d.w.z. planten getransformeerd met een transgeen construct. Hun wereldwijde teelt wordt samengevat. Voor elke toepassing (type transgen) worden kort duurzaamheidsaspecten besproken aan de hand van het drieluik “People, Planet, Profit”. Toepassingen zijn: herbicidetolerantie (HT), insectenresistentie (IR) op basis van Bt, virusresistentie (papaja), droogtetolerantie op basis van bacterieel RNA chaperon cspB, mannelijke steriliteit voor F1 hybride rassenproductie, en “in de pijplijn” resistentie tegen aardappelziekte Phytophthora op basis van cisgenese, verlaagd ligninegehalte voor biobrandstofproductie uit populier en voor veevoer uit luzerne, verlaagd fytaatgehalte van zaden voor verbeterde opname van fosfaat uit veevoer, verlaagd gehalte aan meervoudig onverzadigde vetzuren in zaadolie, verhoogd gehalte aan omega-3 vetzuren in zaadolie, “Gouden rijst” (met verhoogd vitamine A gehalte).
- Link HBO (Engels) GM toepassingen EN, PDF
- Link HBO (Engels) GM toepassingen EN, PowerPoint
- Link MBO (Nederlands) GM toepassingen MBO, PDF
- Link MBO (Nederlands) GM toepassingen MBO, PowerPoint
Literatuur
- Engineered Crops: Experiences and Prospects, The National Academies Press, 2016
- Global status of commercialized biotech/GM crops, ISAAA, 2016
- Sustainability of current GM crop cultivation: review of people, planet profit effects of agriculture production of GM crops, based on the cases of soybean, maize and cotton, Plant Research International Report, 2011
- Duurzaamheid van de huidige genetisch gemodificeerde gewassen: effecten van de teelt van genetisch gemodificeerde soja, maïs en katoen op People, Planet en Profit, Plant Research International Wageningen, 2011
- Sustainability of current GM crop cultivation: effects of the cultivation of GM soybean, maize and cotton in terms of people, planet, profit, Plant Research International, 2011
- Crop to wild gene flow: does more sophisticated research provide better risk assessment?, Environ Sci Policy, 2013
- Introgression of crop alleles into wild or weedy populations, Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics, 2013
- Transgenic papaya in Hawaii and beyond, Gonsalves, 2004
- Concepts and strategies of organic plant breeding in light of novel breeding techniques, Sustainability, 2017
- Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content, Nature Biotechnology, 2005
- Wetenschappelijk achtergronddossier genetisch gewijzigde populier, VIB, 2010
Aanvullende literatuur
Co-existentie van GG en
niet-GG gewassen
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints behandelen de co-existentie van genetisch gemodificeerde (GG) en niet-GG gewassen, het naast elkaar telen van beide typen gewassen zonder ongewenste vermenging (d.w.z. boven een om technische redenen toegelaten drempelwaarde van bijv. 0,9% in EU). Besproken onderwerpen zijn: achtergronden zoals (inter)nationale regelgeving, keuzevrijheid van teler en consument in relatie tot proportionaliteit van vereiste maatregelen, technische aspecten zoals mogelijke vermenging via kruisbestuiving en maatregelen daartegen (bijv. isolatieafstanden), verschillen tussen gewassen (bijv. maïs, aardappel, suikerbiet), en praktijkvoorbeelden.
- Link HBO (Engels) Co-existentie EN, PDF
- Link HBO (Engels) Co-existentie EN, PowerPoint
- Link MBO (Nederlands) Co-existentie MBO, PDF
- Link MBO (Nederlands) Co-existentie MBO, PowerPoint
Literatuur
Farm-level GM coexistence policies in the EU: context, concepts and developments, EuroChoices, 2016
Outcrossing and coexistence of genetically modified with (genetically) unmodified crops: a case study of the situation in the Netherlands, NJAS Wageningen Journal of Life Sciences, 2006
Aanvullende literatuur
Hybride cultivars
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints bespreken de ontwikkeling en toepassing van F1 hybride cultivars. Aan de orde komen: hoe hybride cultivars gemaakt worden incl. het belang van mannelijke steriliteitsystemen, wat de voordelen zijn betreffende hogere opbrengst door het zgn. “heterosis” effect en uniforme kwaliteit, wat de voor- en nadelen zijn m.b.t. duurzaamheid en bescherming van intellectueel eigendom voor de verschillende deelnemers in de productieketen (veredelaars, telers).
- Link HBO (Engels) Hybride rassen EN, PDF
- Link HBO (Engels) Hybride rassen EN, PowerPoint
- Link MBO (Nederlands) Hybride rassen MBO, PDF
- Link MBO (Nederlands) Hybride rassen MBO, PowerPoint
Literatuur
90 years ago: the beginning of hybrid maize, Genetics, 1998
Nieuwe technieken
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints bespreken veelbelovende nieuwe technieken en/of concepten en geven een aantal voorbeelden van toepassingen voor teelt en productkwaliteit voor consumenten. Behandelde technieken zijn: gerichte mutagenese (“genoom editing”, o.a. CRISPR-Cas), cisgenese (transformatie van planten met soorteigen genen) en vervroegde bloei (snellere kruisingsveredeling via tussenstappen met een GM lijn met een “bloeigen”). Voorbeelden van toepassingen zijn: aardappelen met alleen amylopectine zetmeel (bespaart chemicaliën en kosten in de verwerkingsindustrie), precies uitschakelen van genen (“S genes”) die planten gevoelig maken voor ziekteverwekkers, droogtetolerantie via het sleutelen aan promotoren van sleutelgenen in de groeiregulering van planten, efficiënt introduceren van resistentiegenen (“R genes”) in planten (zowel via cisgenese als via vervroegde bloei). Tenslotte wordt de betekenis van de ontwikkelingen in veredelingstechnieken voor de regelgeving besproken.
- Link HBO (Engels) Perspectiefvolle NPBTs EN, PDF
- Link HBO (Engels) Perspectiefvolle NPBTs EN, PowerPoint
- Link MBO (Nederlands) Perspectiefvolle NPBTs MBO, PDF
- Link MBO (Nederlands) Perspectiefvolle NPBTs MBO, PowerPoint
Aanvullende literatuur
Literatuur
- From plant to crop: The past, present and future of plant breeding, VIB, 2016
- Van plant tot gewas: het verleden, heden en de toekomst van de plantenveredeling, VIB, 2016
- Opportunities for products of new plant breeding techniques, Trends in Plant Science, 2016
- Plant breeding techniques: an assessment for organic farming, FiBL Research Institute of Organic Agriculture, 2015
- The plant engineer: Dan Voytas has worked tirelessly to make targeted genome editing of plants a reality, Science, 2016
- Opportunities of new plant breeding techniques, Wageningen University, 2015
- Developing novel techniques: filling the toolbox of precision breeding methods, Prophyta Annual, 2016
- Gezonde voeding, duurzaam geproduceerd: de rol van nieuwe veredelingsmethoden, BLIND editie 48 oma's eten, 2017
- "FasTracking" plum breeding, Agricultural Research, 2011
Regelgeving rondom Genetische Modificatie
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints bespreken wet- en regelgeving voor genetisch gemodificeerde gewassen. Behandelde onderwerpen zijn: Europese regelgeving voor introductie in het milieu en voor gebruik in voedsel en veevoer (EU richtlijn 2001/18/EG en verordening 1829/2003), de procedure die doorlopen moet worden voor toelating in de EU incl. de verantwoordelijke instanties zoals EFSA en EC, de verantwoordelijkheden van de EU en van de individuele lidstaten, verantwoordelijke instanties in Nederland, en de regelgeving voor co-existentie die verder in een aparte PowerPoint behandeld wordt. Tenslotte wordt de problematiek rond toelating van GG gewassen beschreven aan de hand van de GG amylopectine-aardappel.
Kwekersrecht en patenten (octrooien)
Inhoud lesmateriaal
De PowerPoints geven een kort overzicht van de bescherming van intellectueel eigendom in de plantenveredeling via kwekersrecht en patenten (octrooien). Er wordt kort ingegegaan op de recente ontwikkeling rondom natuurlijke eigenschappen en gangbare veredeling.
- Link naar HBO (Engels) Kwekersrecht en patenten EN, PDF
- Link naar HBO (Engels) Kwekersrecht en patenten EN, PowerPoint
- Link naar MBO (Nederlands) Kwekersrecht en patenten MBO, PDF
- Link naar MBO (Nederlands) Kwekersrecht en patenten MBO, PowerPoint
Literatuur
All it takes is a 'little' preseverance, Prophyta focus on Europe, 2017
Nieuwste ontwikkelingen CRISPR/Cas en aanverwant
Inhoud lesmateriaal
De clip geeft een overzicht van de meest recente ontwikkelingen in genome editing m.b.v. CRISPR/Cas.
Publicaties
- CRISPR-Cas - nauwkeurige aanpassing van DNA, dossier Wageningen University & Research
- Wat is CRISPR-Cas en waarom is het revolutionair? De Kennis van Nu maart 2016
- Meer publicaties over CRISPR-Cas, zoekvraag Groen Kennisnet
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Geïnduceerde vroege bloei
Inhoud lesmateriaal
Clip geeft een toelichting op geïnduceerde vervroegde bloei dat snellere kruisingsveredeling mogelijk maakt via tussenstappen met een GM lijn met een "bloeigen".
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Reversed breeding
Inhoud lesmateriaal
Clip geeft een toelichting op reverse breeding, het reconstrueren van complementaire homozygote ouderlijnen uit een veelbelovend heterozygoot genotype via een tussenstap met een GM lijn. De ouderlijnen kunnen vervolgens gebruikt worden voor het maken van hybride cultivars.
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Epigenetica
Inhoud lesmateriaal
Clip geeft een overzicht van de meeste recente ontwikkelingen in epigenetica die van belang zijn voor de veredeling. Epigenetica omvat veranderingen aan en rondom het DNA die overerfbaar zijn, maar vaak niet stabiel over meerdere generaties.
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Rollenspel
De oprukkende maïsstengelboorder: is gentech een oplossing?
Inhoud lesmateriaal
Doel is te leren om voor- en nadelen van de inzet van insectenresistente Bt-mais goed af te wegen. Aan dit rollenspel nemen deel: een maïsteler, een manager van FrieslandCampina, een verkoper van gewasbeschermingsmiddelen en een actievoerder van Greenpeace. Voor elk van de vier rollen is een informatieblad. Tevens is er een docentenblad.
Disclaimer: dit rollenspel is opgezet voor een onderwijssituatie. De beschreven standpunten van de werkelijke. Voor de precieze beschrijving van de standpunten van FrieslandCampina en Greenpeace verwijzen we naar de website van elk.
Link naar voor MBO en HBO ontwikkeld rollenspel (Nederlands)
Video's
Hieronder vind je een WUR-talk van René Smulders over plantenveredeling.
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Video's genetische modificatie
-
Moleculaire genetica - CRISPR
-
Wat is CRISPR?
-
Nederlandse wetenschappers over genetisch gemodificeerd voedsel
-
What is CRISPR-Cas?
-
Genetische modificatie tegen het wereld voedselprobleem.
-
Genetische modificatie van gewassen.
-
Wat is genetische manipulatie?
-
Is genetische manipulatie van planten een goed idee? (5/5)
-
DuRPh en BioImpuls 2013
-
How are GMOs Made? The Genetically Modified Hawaiian Papaya Case Study
Klik hier voor een playlist met video's over genetische modificatie
Meer GroenKennisnet
GroenKennisnet heeft dossiers over aanverwante onderwerpen, om je kennis verder te verbreden. Bekijk eens een van de volgende dossiers:
Recente berichten
Foto's: Shutterstock, Wageningen University and Research en Julius Kühn Instituut
Laatste wijziging aan dit dossier: 10-1-2018