Transgenic Brassica napus fields and Brassica rapa weeds in Quebec: sympatry and weed-crop in situ hybridization

摘要

Hybridization between the herbicide-resistant transgenic crop Brassica napus L. (canola) and its weedy relative Brassica rapa L. (bird rape) has been documented in Quebec. Our goal was to evaluate the actual hybridization potential based on range overlap and actual in situ hybridization rates. This was done by mapping B.napus canola fields, comparing them with the sampling locations of B.rapa herbarium specimens from Quebec, gathering information on the presence of B.rapa in certified canola seed production fields, and surveying for B.rapa populations located in, or close to B.napus field margins. Progeny from these populations were screened for herbicide resistance (HR) and for the presence of the HR transgene. Two fields were also selected to evaluate B.rapa density effects on hybridization rates. Significant sympatry was observed in several areas of the province; hybridization occurred in all eight populations (1.1% to 17.5% hybrid seed) located in field margins and in one (1.1%) out of three populations located less than 10m from a B.napus field. Hybridization rates decreased exponentially as B.rapa density increased, but interplant rates (0% to 68%) were highly variable. Environmental problems could be generated by the release of B. napus crops with traits conferring fitness benefits in nonmanaged areas.L'hybridation entre des cultures transgéniques de Brassica napus L. (canola), résistantes à certains herbicides, et une mauvaise herbe proche parente, Brassica rapa L. (moutarde des oiseaux), a été constatée au Québec. Le but de cette étude était d'évaluer le potentiel actuel d'hybridation basé sur la superposition des aires de distribution et les taux d'hybridation actuels in situ. Pour ce faire, une cartographie des champs de B.napus et de spécimens d'herbiers de B.rapa au Québec a été effectuée. Des données concernant la présence du B.rapa dans des champs de production de semences certifiées de canola ont été colligées et des populations de B.rapa ont été localisées en bordure, ou très près, de champs de B.napus. Des semis issus de ces populations furent selectionnés pour leur résistance à l'herbicide (RH) et la présence du transgène de RH. Deux champs ont aussi été choisis, afin d'évaluer l'effet de la densité de B.rapa sur les taux d'hybridation. Il y passablement de sympatrie dans certaines régions, et nous avons identifié de l'hybridation dans les huit populations (1,1 à 17,5 % de graines hybrides) situées en bordure des champs, ainsi que dans une population (1,1 %) sur trois situées à moins de 10m d'un champ de B.napus. Les taux de croisement diminuaient de façon exponentielle avec l'augmentation de la densité du B.rapa, mais les taux individuels étaient très variables (0 à 68 %). La mise en production de cultures de Brassica napus, possédant des caractères conférant des avantages sélectifs dans des milieux qui ne sont pas aménagés, pourrait engendrer des problèmes environnementaux.