Published December 31, 2014 | Version v1
Publication Open

Detection of Transgenes in Local Maize Varieties of Small-Scale Farmers in Eastern Cape, South Africa

  • 1. GenØk
  • 2. North-West University
  • 3. Swedish University of Agricultural Sciences
  • 4. University of Cape Coast
  • 5. UiT The Arctic University of Norway

Description

Small-scale subsistence farmers in South Africa have been introduced to genetically modified (GM) crops for more than a decade. Little is known about i) the extent of transgene introgression into locally recycled seed, ii) what short and long-term ecological and socioeconomic impacts such mixing of seeds might have, iii) how the farmers perceive GM crops, and iv) to what degree approval conditions are followed and controlled. This study conducted in the Eastern Cape, South Africa, aims primarily at addressing the first of these issues. We analysed for transgenes in 796 individual maize plants (leaves) and 20 seed batches collected in a village where GM insect resistant maize was previously promoted and grown as part of an governmental agricultural development program over a seven year period (2001-2008). Additionally, we surveyed the varieties of maize grown and the farmers' practices of recycling and sharing of seed in the same community (26 farmers were interviewed). Recycling and sharing of seeds were common in the community and may contribute to spread and persistence of transgenes in maize on a local or regional level. By analysing DNA we found that the commonly used transgene promoter p35s occurred in one of the 796 leaf samples (0.0013%) and in five of the 20 seed samples (25%). Three of the 20 seed samples (15%) included herbicide tolerant maize (NK603) intentionally grown by the farmers from seed bought from local seed retailers or acquired through a currently running agricultural development program. The two remaining positive seed samples (10%) included genes for insect resistance (from MON810). In both cases the farmers were unaware of the transgenes present. In conclusion, we demonstrate that transgenes are mixed into seed storages of small-scale farming communities where recycling and sharing of seeds are common, i.e. spread beyond the control of the formal seed system.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تعريف صغار مزارعي الكفاف في جنوب إفريقيا بالمحاصيل المعدلة وراثيًا لأكثر من عقد من الزمان. لا يُعرف سوى القليل عن 1) مدى دخول الجينات المحورة في البذور المعاد تدويرها محليًا، 2) ما هي الآثار البيئية والاجتماعية والاقتصادية قصيرة وطويلة الأجل التي قد يحدثها خلط البذور هذا، 3) كيف ينظر المزارعون إلى المحاصيل المعدلة وراثيًا، و 4) إلى أي درجة يتم اتباع شروط الموافقة والتحكم فيها. تهدف هذه الدراسة التي أجريت في الكاب الشرقية، جنوب أفريقيا، في المقام الأول إلى معالجة أول هذه القضايا. قمنا بتحليل الجينات المحورة في 796 من نباتات الذرة الفردية (الأوراق) و 20 دفعة بذور تم جمعها في قرية حيث تم الترويج سابقًا للذرة المقاومة للحشرات المعدلة وراثيًا وزراعتها كجزء من برنامج حكومي للتنمية الزراعية على مدى سبع سنوات (2001-2008). بالإضافة إلى ذلك، قمنا بمسح أنواع الذرة المزروعة وممارسات المزارعين في إعادة التدوير ومشاركة البذور في نفس المجتمع (تمت مقابلة 26 مزارعًا). كانت إعادة تدوير البذور ومشاركتها شائعة في المجتمع وقد تسهم في انتشار واستمرار الجينات المحورة في الذرة على المستوى المحلي أو الإقليمي. من خلال تحليل الحمض النووي، وجدنا أن معزز الجينات المحورة الشائع الاستخدام p35s حدث في واحدة من 796 عينة من الأوراق (0.0013 ٪) وفي خمس من 20 عينة من البذور (25 ٪). تضمنت ثلاث من عينات البذور العشرين (15 ٪) الذرة المقاومة لمبيدات الأعشاب (NK603) التي يزرعها المزارعون عمدًا من البذور المشتراة من تجار تجزئة البذور المحليين أو التي تم الحصول عليها من خلال برنامج تنمية زراعية قيد التشغيل حاليًا. تضمنت عينتا البذور الإيجابيتان المتبقيتان (10 ٪) جينات لمقاومة الحشرات (من MON810). في كلتا الحالتين، لم يكن المزارعون على دراية بالجينات المحورة الموجودة. في الختام، نوضح أن الجينات المحورة يتم خلطها في مخازن البذور في المجتمعات الزراعية الصغيرة حيث تكون إعادة التدوير ومشاركة البذور شائعة، أي تنتشر خارج نطاق سيطرة نظام البذور الرسمي.

Translated Description (French)

Les petits agriculteurs de subsistance en Afrique du Sud sont initiés aux cultures génétiquement modifiées (OGM) depuis plus d'une décennie. On sait peu de choses sur i) l'ampleur de l'introgression transgénique dans les semences recyclées localement, ii) les impacts écologiques et socio-économiques à court et à long terme qu'un tel mélange de semences pourrait avoir, iii) la façon dont les agriculteurs perçoivent les cultures génétiquement modifiées, et iv) dans quelle mesure les conditions d'approbation sont suivies et contrôlées. Cette étude menée au Cap-Oriental, en Afrique du Sud, vise principalement à résoudre le premier de ces problèmes. Nous avons analysé les transgènes dans 796 plants de maïs individuels (feuilles) et 20 lots de semences collectés dans un village où le maïs OGM résistant aux insectes était auparavant promu et cultivé dans le cadre d'un programme gouvernemental de développement agricole sur une période de sept ans (2001-2008). De plus, nous avons étudié les variétés de maïs cultivées et les pratiques des agriculteurs en matière de recyclage et de partage des semences dans la même communauté (26 agriculteurs ont été interrogés). Le recyclage et le partage des semences étaient courants dans la communauté et peuvent contribuer à la propagation et à la persistance des transgènes dans le maïs au niveau local ou régional. En analysant l'ADN, nous avons constaté que le promoteur transgénique p35 couramment utilisé était présent dans l'un des 796 échantillons de feuilles (0,0013 %) et dans cinq des 20 échantillons de graines (25 %). Trois des 20 échantillons de semences (15 %) comprenaient du maïs tolérant aux herbicides (NK603) cultivé intentionnellement par les agriculteurs à partir de semences achetées auprès de détaillants en semences locaux ou acquises dans le cadre d'un programme de développement agricole en cours. Les deux échantillons de semences positifs restants (10 %) comprenaient des gènes de résistance aux insectes (provenant de MON810). Dans les deux cas, les agriculteurs n'étaient pas au courant des transgènes présents. En conclusion, nous démontrons que les transgènes sont mélangés dans les stockages de semences des communautés agricoles à petite échelle où le recyclage et le partage des semences sont courants, c'est-à-dire qu'ils se propagent au-delà du contrôle du système semencier formel.

Translated Description (Spanish)

Los pequeños agricultores de subsistencia en Sudáfrica han sido introducidos a los cultivos modificados genéticamente (GM) durante más de una década. Poco se sabe sobre i) el grado de introgresión transgénica en semillas recicladas localmente, ii) qué impactos ecológicos y socioeconómicos a corto y largo plazo podría tener dicha mezcla de semillas, iii) cómo perciben los agricultores los cultivos transgénicos y iv) en qué medida se siguen y controlan las condiciones de aprobación. Este estudio realizado en el Cabo Oriental, Sudáfrica, tiene como objetivo principal abordar el primero de estos problemas. Analizamos los transgenes en 796 plantas de maíz individuales (hojas) y 20 lotes de semillas recolectados en una aldea donde previamente se promovió y cultivó maíz transgénico resistente a los insectos como parte de un programa gubernamental de desarrollo agrícola durante un período de siete años (2001-2008). Además, estudiamos las variedades de maíz cultivadas y las prácticas de los agricultores de reciclar y compartir semillas en la misma comunidad (se entrevistó a 26 agricultores). El reciclaje y el intercambio de semillas eran comunes en la comunidad y pueden contribuir a la propagación y persistencia de los transgenes en el maíz a nivel local o regional. Al analizar el ADN, encontramos que el promotor transgénico p35s comúnmente utilizado se produjo en una de las 796 muestras de hojas (0.0013%) y en cinco de las 20 muestras de semillas (25%). Tres de las 20 muestras de semillas (15%) incluyeron maíz tolerante a herbicidas (NK603) cultivado intencionalmente por los agricultores a partir de semillas compradas a minoristas locales de semillas o adquiridas a través de un programa de desarrollo agrícola actualmente en ejecución. Las dos muestras de semillas positivas restantes (10%) incluyeron genes para resistencia a insectos (de MON810). En ambos casos, los agricultores desconocían los transgenes presentes. En conclusión, demostramos que los transgenes se mezclan en almacenes de semillas de comunidades agrícolas a pequeña escala donde el reciclaje y el intercambio de semillas son comunes, es decir, se extienden más allá del control del sistema formal de semillas.

Files

journal.pone.0116147&type=printable.pdf

Files (3.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d40eb9b56c6fe9469887c0ad06269dfd
3.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الكشف عن الجينات المحورة في أصناف الذرة المحلية للمزارعين على نطاق صغير في الكاب الشرقية، جنوب أفريقيا
Translated title (French)
Détection de transgènes dans les variétés locales de maïs des petits agriculteurs du Cap-Oriental, en Afrique du Sud
Translated title (Spanish)
Detección de transgenes en variedades locales de maíz de pequeños agricultores en el Cabo Oriental, Sudáfrica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1973593822
DOI
10.1371/journal.pone.0116147

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1480942768
  • https://openalex.org/W1973291409
  • https://openalex.org/W1981963650
  • https://openalex.org/W1982219928
  • https://openalex.org/W2001257143
  • https://openalex.org/W2014728509
  • https://openalex.org/W2026633372
  • https://openalex.org/W2031078743
  • https://openalex.org/W2031533583
  • https://openalex.org/W2032609459
  • https://openalex.org/W2036671497
  • https://openalex.org/W2045807907
  • https://openalex.org/W2055403203
  • https://openalex.org/W2058637055
  • https://openalex.org/W2062781750
  • https://openalex.org/W2063960969
  • https://openalex.org/W2069992692
  • https://openalex.org/W2073384549
  • https://openalex.org/W2083386197
  • https://openalex.org/W2086767221
  • https://openalex.org/W2089804863
  • https://openalex.org/W2094523199
  • https://openalex.org/W2096461813
  • https://openalex.org/W2105790906
  • https://openalex.org/W2111166448
  • https://openalex.org/W2114757478
  • https://openalex.org/W2120395741
  • https://openalex.org/W2132191928
  • https://openalex.org/W2135939418
  • https://openalex.org/W2139042549
  • https://openalex.org/W2144207923
  • https://openalex.org/W2170702161
  • https://openalex.org/W2171057039
  • https://openalex.org/W2172121755
  • https://openalex.org/W2173969515
  • https://openalex.org/W2177818451