Owady potrafią uodpornić się na toksynę Bt roślin GMO
Marcin Kawa | 2005-07-03
Owady-szkodniki są w stanie uodpornić się na genetycznie modyfikowane rośliny, jeżeli uprawy, zawierające jeden i dwa różne geny toksyny Bt przeciwko owadom znajdują się w sąsiedztwie. Owady po łatwiejszym uzyskaniu odporności na rośliny z jedną toksyną mogą uodpornić się na rośliny zawierające nawet dwa różne geny toksyny - twierdzą naukowcy z Uniwersytetu Cornell, przedstawiając wyniki swojego dwuletniego badania.
Modyfikacja genetyczna dająca odporności na szkodniki owadzie polega na wprowadzeniu do rośliny genów pochodzących z bakterii glebowej Bacillus thuringensis, odpowiedzialnych za produkcję białka Cry (toksyny Bt)- śmiertelnej dla owadów, nieszkodliwej dla człowieka. Bakteria Bacillus thuringensis może produkować aż 130 różnych białek Cry, jednak ze względów ekonomicznych do modyfikacji wykorzystywanych jest tylko kilka.
Tak modyfikowana jest głównie kukurydza i bawełna, i tylko te rośliny z modyfikacją Bt są dostępne komercyjnie. W 2004 roku powierzchnia upraw kukurydzy Bt (skrót od pierwszych liter nazwy bakterii) stanowiła 14%, a bawełny Bt - 6%, z 81 mln ha wszystkich upraw GMO. Wraz z modyfikacjami podwójnymi (Bt i oporność na herbicydy) na świecie rośliny zawierające gen Bt były uprawiane na 22,4 mln hektarach (28%). Pierwsze rośliny Bt zostały wprowadzone na rynek w 1996 roku, rodząc obawy, że rozpowszechnienie ich stworzy możliwości owadom do rozwinięcia oporności przeciw toksynie.
Do tej pory nie wskazano, że uprawy zawierające jeden gen Cry, mogą mieć rolę w uzyskaniu oporności owadów na rośliny z dwoma różnymi genami toksyny.
"Nasze odkrycie sugeruje, że równoczesna uprawa na tym samym obszarze roślin z jednym, i dwoma genami Bt mogą narażać rośliny z dwoma genami na zniszczenie przez szkodniki" - powiedział Anthony Shelton, autor badań, profosor entomologii z Uniwersytetu Cornell (Nowy Jork). "Rośliny z jednym genem toksyny rzeczywiści tworzą możliwości w uzyskaniu oporności przez owady na rośliny z dwoma genami, jeżeli roślina z jednym genem zawiera białko toksyny identyczne jak te, będące w roślinie z dwoma genami".
Po ośmiu latach intensywnej i powszechnej uprawy roślin Bt nie stwierdzono spadku toksyczności w działania białka Cry na owady, czy uzyskania odporności owadów na nie w warunkach polowych - powiedział Anthony Shelton. Jednak w laboratorium kilku owadom to się udało, a ostatnio larwy motyla (gąsienice), żywiące się liśćmi kapusty, okazały się być odporne na toksynę Bt rozpylaną w komercyjnych szklarniach.
Dotychczas, tylko motyle diamondback (Plutella xylostella, polska nazwa: Tantnisia krzyżowiaczka), które zostały też użyte do badania, uzyskały oporność na toksynę Bt. Było to skutkiem starej praktyki rolniczej, tj. oprysków roślin toksyną Bt przez rolników i ogrodników. Znając już w przeszłości owadobójcze właściwości bakterii Bacillus thurengensis była ona składnikiem preparatów do ochrony roślin. Jednak toksyna Bt na świetle ulega degradacji, jak i stosowana powierzchniowo nie docierała do wszystkich elementów rośliny, nie była skuteczna przeciw larwom drążącym łodygi roślin, jak i była spłukiwana przez deszcz. Dzięki modyfikacji genetycznej każda komórka rośliny zawiera toksynę i powoduje śmierć szkodnika po zjedzeniu jakiegokolwiek jej fragmentu.
Do badania, które było przeprowadzone w szklarni, naukowcy użyli trzy typy genetycznie modyfikowanych brokuł: dwa produkujące różne toksyny Bt (każdy po jednej), trzeci z obydwiema toksynami. Zostały wyhodowane populacje motyli diamondback , których niewielki procent był odporny na pojedynczą toksynę Bt. Owady umieszczono w trzech szklarniach, z roślinami z jednym genem, z dwoma, i z mieszaną populacją jedno- i dwugenowych roślin. Hodowla trwała dwa lata.
Naukowcy odkryli, że po 26 pokoleniach owady żyjące w szklarni ze zmieszanymi roślinami z jednym i dwoma genami, ostatecznie uszkodziły wszystkie rośliny. Owady uzyskały oporność na obie toksyny Bt roślin. Jednak w równoległej hodowli, lecz tylko z roślinami z dwoma genami wszystkie albo prawie wszystkie owady zginęły.
"Łatwiej jest owadowi uzyskać oporność na pojedynczą toksynę" - powiedział Anthony Shelton. "Jeżeli owad uzyska oporności na daną toksynę, wtedy szybciej staje się odporny na tą samą toksynę w roślinie z dwoma genami".
"Uprawa roślin z jednym genem toksyny jest korzystna ekonomicznie i środowiskowo, ale z punktu widzenia możliwości uzyskania oporności na nie owadów są gorsze niż rośliny z dwoma rożnymi genami. Uprawy zawierające jeden gen toksyny powinny być zastępowane uprawami z dwoma, jeżeli staną się takie dostępne" - twierdzi naukowiec.
Efektywna kontrola populacji owadów wymaga tworzenia w sąsiedztwie upraw transgenicznych z dwoma genami toksyny poletek z odmianami nie modyfikowanymi genetycznie. Zachowa to możliwość krzyżowania się owadów odpornych na toksynę z owadami nie odpornymi, w wyniku czego potomkowie takiej pary będą podatne na działanie toksyny Bt. Jednak taka strategia nie może być stosowana w krajach rozwijających się, np. w Indiach i Chinach, gdzie rolnicy posiadają małe pola i nie mogą przeznaczyć żadnych powierzchni na uprawy nietransgeniczne - nieodporne na owady.
Źródło: Cornell University
Komentarze
Buchay | 2006-04-10 00:00:00
witam, mam pytanie czy w tłumaczonym artykule była mowa o mechanizmach oporności???
<<<>>>> | 2007-02-05 00:00:00
bez sensu!!!!
Jo | 2009-10-28 15:01:05
nie bez sensu, bo uodpornienie o którym mowa właśnie teraz obserwuje na polach