As the land area planted with transgenic crops expressing insecticidal proteins from Bacillus thuringiensis (Bt) continues to increase, and more farmers adopt reduced and no-till practices, the quantity of residues remaining in the fields that may contain Bt proteins is likely to increase considerably. We evaluated the potential of the Cry3Bb1 protein, active against the corn rootworm, to persist in soils with various pH and clay contents at seven sites in NY, USA under different climate conditions, where 15 Bt corn varieties were grown. The within seasonal dynamics of the Cry3Bb1 protein in soils and its decomposition in Bt corn residues were assessed in detail over two years at one site in Aurora, NY, USA. Results showed that soils with higher clay contents had lower Cry3Bb1 extraction efficiencies, but greater protein persistence; while pH was not correlated with any of them. The protein persistence in soils was also inversely correlated with the precipitation. In Aurora, NY, USA, the Cry3Bb1 protein was detectable in rhizosphere soils at anthesis, but not at planting and was barely detectable at pre-harvest. The Cry3Bb1 protein varied in its concentration among different types of transgenic corn residues, lowest in roots, and decomposed nearly completely after 3.5 months. Overall, soil clay content and precipitation were important for the stability or detection of the Cry3Bb1 protein in tested soils. The rapid decomposition of the Cry3Bb1 protein in corn residues and its short persistence in soils indicate that the exposure level of Cry3Bb1 protein to soil-dwelling organisms is likely to be low and transitory. However, the low concentration of Cry3Bb1 protein in roots may hasten the evolution of pest resistance and cause economic losses.
Titre de l'article
Stabilité de la protéine Cry3Bb1 dans les sols et sa dégradation dans les résidus de maïs transgéniques
Stabilité de la protéine Cry3Bb1 dans les sols et sa dégradation dans les résidus de maïs transgéniques
Introduction à l'article
La bactérie Bacillus thurigiensis (Bt) produit des protéines Cry ayant des propriétés insecticides. Les cultures végétales exprimant ces protéines permettent aux agriculteurs de réduire l'épandage d'insecticides. Les protéines Cry peuvent rentrer dans le sol par les exsudats racinaires, le pollen et la décomposition des résidus de végétaux laissés après la récolte. La persistance dans le sol des protéines Cry dépend de nombreux facteurs: espèce cultivée, variété, type et quantité de protéines Cry exprimés, type de sol, climats. Par exemple, la protéine Cry1AB se lie aux argiles et aux acides humiques du sol, ce qui retarde sa dégradation contrairement au protéine Cry3Bb1. Cependant, il existe peu d'informations concernant les conditions biotiques et abiotiques selon lesquelles la protéine Cry3Bb1 se dégrade. Ainsi, les auteurs se demandent quelle est le futur de la protéine Cry3Bb1 dans les sols agricoles ?
La bactérie Bacillus thurigiensis (Bt) produit des protéines Cry ayant des propriétés insecticides. Les cultures végétales exprimant ces protéines permettent aux agriculteurs de réduire l'épandage d'insecticides. Les protéines Cry peuvent rentrer dans le sol par les exsudats racinaires, le pollen et la décomposition des résidus de végétaux laissés après la récolte. La persistance dans le sol des protéines Cry dépend de nombreux facteurs: espèce cultivée, variété, type et quantité de protéines Cry exprimés, type de sol, climats. Par exemple, la protéine Cry1AB se lie aux argiles et aux acides humiques du sol, ce qui retarde sa dégradation contrairement au protéine Cry3Bb1. Cependant, il existe peu d'informations concernant les conditions biotiques et abiotiques selon lesquelles la protéine Cry3Bb1 se dégrade. Ainsi, les auteurs se demandent quelle est le futur de la protéine Cry3Bb1 dans les sols agricoles ?
Expériences de l'article
Des maïs transgéniques ont été plantés dans différentes parcelles de l'état de New-York, aux États-Unis. Les plants de maïs génétiquement modifiées produisent soit Cry3Bb1 seul ou avec Cry1Ab. La concentration de la protéine Cry3Bb1 a été déterminé à différentes périodes par l'échantillonage de la rhizosphère lors de l'anthèse. Elle a également été faite en dehors de la rhizosphère lors du plantage et avant la récolte dans chaque site. Les épis, les pousses et les racines ont été collectés après récolte puis séchés et répartis dans des "sacs de litières". Ces derniers sont ensuite disposés près du lieu de croissance de la plante parent. Les autres variables mesurées sont le pH du sol, le pourcentage de sable, d'argile, de limon, la température moyenne, les précipitations de pluies et de neige totales. Pour analyser les résultats, les auteurs ont effectués des analyses de variances, de corrélations et des régressions linéaires et exponentielles.
Des maïs transgéniques ont été plantés dans différentes parcelles de l'état de New-York, aux États-Unis. Les plants de maïs génétiquement modifiées produisent soit Cry3Bb1 seul ou avec Cry1Ab. La concentration de la protéine Cry3Bb1 a été déterminé à différentes périodes par l'échantillonage de la rhizosphère lors de l'anthèse. Elle a également été faite en dehors de la rhizosphère lors du plantage et avant la récolte dans chaque site. Les épis, les pousses et les racines ont été collectés après récolte puis séchés et répartis dans des "sacs de litières". Ces derniers sont ensuite disposés près du lieu de croissance de la plante parent. Les autres variables mesurées sont le pH du sol, le pourcentage de sable, d'argile, de limon, la température moyenne, les précipitations de pluies et de neige totales. Pour analyser les résultats, les auteurs ont effectués des analyses de variances, de corrélations et des régressions linéaires et exponentielles.
Résultats de l'article
Alors que la concentration en protéines Cry3Bb1 du sol est corrélée à sa quantité d'argile, elle est inversement corrélée aux précipitations. En effet, les protéines peuvent être transportés par ruissellement, érosion, lixiviation. Il semblerait, cependant, qu'elles se décomposent avant de pouvoir être transporté par les précipitations. Les protéines Cry3Bb1 ont été observé dans le sol lors de l'anthèse et en quantité minime avant la récolte. Elles ne s'accumuleraient pas donc pas dans le sol. Les communautés biotiques du sol (arthropodes, microorganismes) n'y seraient que très peu exposées. Par ailleurs, la concentration des racines en Cry3Bb1 étant très faible, elle est inefficace pour contrer la chrysomèle des racines du maïs, se nourrissant des racines.
Alors que la concentration en protéines Cry3Bb1 du sol est corrélée à sa quantité d'argile, elle est inversement corrélée aux précipitations. En effet, les protéines peuvent être transportés par ruissellement, érosion, lixiviation. Il semblerait, cependant, qu'elles se décomposent avant de pouvoir être transporté par les précipitations. Les protéines Cry3Bb1 ont été observé dans le sol lors de l'anthèse et en quantité minime avant la récolte. Elles ne s'accumuleraient pas donc pas dans le sol. Les communautés biotiques du sol (arthropodes, microorganismes) n'y seraient que très peu exposées. Par ailleurs, la concentration des racines en Cry3Bb1 étant très faible, elle est inefficace pour contrer la chrysomèle des racines du maïs, se nourrissant des racines.
Rigueur de l'article
Il ne s'agit pas d'une étude à large échelle de la persistance de la protéine Cry3Bb, elle ne couvre pas une large gamme de conditions environnementales. En effet, ils se sont limitées à l'état de New-York (USA). Les résultats sont-ils donc généralisables ? Par ailleurs, ils ont plusieurs fois chauffés les échantillons de sols récoltés ce qui peut, d'après certains auteurs, dénaturer les protéines et sous-estimer la concentration en protéines. Pour terminer, les auteurs ne déclarent pas qu'ils sont sans conflit d'intérêt.
Il ne s'agit pas d'une étude à large échelle de la persistance de la protéine Cry3Bb, elle ne couvre pas une large gamme de conditions environnementales. En effet, ils se sont limitées à l'état de New-York (USA). Les résultats sont-ils donc généralisables ? Par ailleurs, ils ont plusieurs fois chauffés les échantillons de sols récoltés ce qui peut, d'après certains auteurs, dénaturer les protéines et sous-estimer la concentration en protéines. Pour terminer, les auteurs ne déclarent pas qu'ils sont sans conflit d'intérêt.
Ce que cet article apporte au débat
Les protéines issues des transgènes ne semblent pas avoir d'impact sur l'environnement dans ce contexte. Cependant, les mesures des protéines Cry3Bb1 peuvent être remis en question par la méthodologie employée.
Les protéines issues des transgènes ne semblent pas avoir d'impact sur l'environnement dans ce contexte. Cependant, les mesures des protéines Cry3Bb1 peuvent être remis en question par la méthodologie employée.
Dernière modification il y a plus de 8 ans.