Устойчивость вредителей снижает эффективность генетически модифицированной кукурузы

Исследование под руководством Университета Мэриленда (UMD) показывает снижение эффективности генетически модифицированных признаков, широко используемых для защиты кукурузы от насекомых. Это может нанести ущерб производству кукурузы в США и привести к увеличению использования потенциально вредных инсектицидов.

На основе 20-летних полевых экспериментов учёные пришли к выводу, что повреждение кукурузы основным вредителем — кукурузной листовёрткой (Helicoverpa zea) — увеличивается. Исследование документирует растущую устойчивость этого вредителя к защитным Bt-модификациям, широко используемым в кукурузе и хлопчатнике.

Ведущий автор, профессор Гален Дайвли (Galen Dively), прогнозирует, что устойчивость кукурузной листовёртки к Bt-технологии, вероятно, будет возрастать и распространяться. Эти результаты имеют серьёзные последствия для прибыльного производства кукурузы, политики регулирования биотехнологий и устойчивости использования Bt-защиты.

Механизм и проблема устойчивости

Кукуруза, модифицированная генами бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), экспрессирует специфические Cry-белки (эндотоксины), которые убивают вредителей при попадании в их организм. Поскольку Bt-белок высокоселективен и не вредит полезным насекомым (пчёлам, осам, жукам), его использование предпочтительнее широкоспектральных инсектицидов.

В 2015 году 81% всей посевной кукурузы в США был генетически модифицирован с использованием Bt. Однако в последнее время в некоторых штатах, особенно в Северной Каролине и Джорджии, наблюдается рост повреждений кукурузы, что создаёт риск для производства в масштабах страны.

Ключевые выводы исследования

• Это первое сообщение об устойчивости кукурузной листовёртки к пирамидированным (множественным) Cry-белкам в генетически модифицированной кукурузе. Ранее устойчивость к Bt регистрировалась у пяти видов насекомых, но только к культурам, экспрессирующим один Cry-белок.
• Результаты указывают на необходимость расширения мониторинга устойчивости для всех зарегистрированных Cry-белков, включая кукурузный пояс на Среднем Западе. До этого тестирование проводилось только в южных регионах, где распространены Bt-кукуруза и хлопчатник.

Последствия для сельского хозяйства

Как отмечает Гален Дайвли, многие фермеры, выращивающие сладкую кукурузу в Мэриленде, уже отказались от Bt-кукурузы и, как следствие, увеличили применение инсектицидов для борьбы с вредителями. Учёный подчёркивает, что увеличение использования инсектицидов — трудоёмкий и опасный в долгосрочной перспективе подход, что создаёт сильную мотивацию для поиска альтернативы Bt-биотехнологии.