Появились популяции кукурузного жука устойчивые к Bt-токсинам

 

 

Не так давно казалось, что трансгенные культуры надолго, если не навсегда, решат проблемы защиты сельскохозяйственных растений. Однако это оказалось совсем не так. Вначале появились сорняки, устойчивые к глифосату, их становилось все больше, а теперь они стали обычным явлением. Теперь очередь подошла вступить в «эволюционный танец» насекомым-вредителям. На авансцену вышел западный кукурузный жук диабротика, который стал потреблять трансгенную кукурузу, снабженную «механизмами» борьбы с этим вредителем.

Ученые во главе с Аароном Гассманном (Aaron Gassmann), энтомологом из Университета штата Айова (США), выявила, что кукурузные жуки диабротика (Diabrotica virgifera virgifera LeConte) выработала устойчивость к двум из трех типов Bt-токсинов, которые вырабатывает ГМ-кукуруза.

Трансгенная кукуруза вырабатывает Bt-токсин Cry3Bb1, который защищает ее от диабротики. Она была впервые одобрена для использования на территории США в 2003 году (американские фермеры выращивают генетически модифицированную кукурузу с 1996 года).

В 2009 и 2010 годах фермеры Айовы начали замечать появившиеся повреждения от этого жука на своих трансгенных культурах. В 2011 г. вредители начали наносить ущерб уже и модифицированной кукурузе, содержащей второй Bt-токсин mCry3A.

Лабораторные тесты Гассманна показали, что это был случай перекрестной резистентности: насекомые, которые стали устойчивы к Cry3Bb1, также приобрели и устойчивость к mCry3A. Возможно, это произошло из-за того, что токсины имеют сходные структурные свойства и в кишечнике насекомого они усваиваются в одних и тех же областях.

Основная проблема в том, что кукурузный жук — достаточно серьезный вредитель, а кукуруза не способна произвести достаточно Bt-токсинов, чтобы контролировать его. Bt-токсины, используемые против таких вредителей, как огневка кукурузная (Ostrinia nubilalis), убивают практически 100% насекомых, в то время как эффективность токсинов Bt-кукурузы против кукурузного жука находится на уровне 98%.

Как отмечают исследователи, резистентность у вредителей может стремительно развиваться в тех географических областях, где один и тот же сорт или гибрид кукурузы выращивают из года в год.

Многие мировые эксперты в области биотехнологий уже озадачились решением этой проблемы. Например, копания Дау планирует создать трансгенные сорта, сочетающие токсин Cry3Bb1 с Cry34/35Ab1, к которому еще не было обнаружено устойчивости ни у одного из насекомых.

Гассманн говорит, что сочетание токсинов является хорошим способом задержать развитие резистентности, однако оно станет менее эффективным, как только у насекомого разовьется устойчивость к одному из токсинов. Так что фермеры не должны полагаться только на современные технологии в борьбе с вредителями.

Чтобы спасти урожай (а ГМ-кукуруза составляет три четверти урожая зерна этой культуры в США), они должны вернуться к традиционным севооборотам. Это подорвет жизненный цикл вредителя. То есть самые прогрессивные инновации всегда должны сочетаться с веками проверенными методами.

 

По материалам: Aaron J. Gassmann et al. Field-evolved resistance by western corn rootworm to multiple Bacillus thuringiensis toxins in transgenic maize — www.pnas.org; М. Паймакова, www.vesti.ru

 

На заставке фото с сайта img1.liveinternet.ru