samedi , 16 décembre 2017

Etat des lieux sur la résistance des insectes dans les cultures OGM

Un papier propose un état des lieux de la résistance des insectes dans les cultures OGM, notamment les semences BT. Le rapport indique que la résistance des insectes augmente, mais que l’utilisation de techniques comme les zones refuges sont très utiles pour retarder l’apparition de cette résistance. Dans l’ensemble, ce rapport estime que la culture OGM doit être une partie intégrante de l’agriculture du futur.


Etat des lieux sur la résistance des insectes dans les cultures OGM
En 2016, les agriculteurs du monde entier ont planté plus de 98 millions d’hectares de maïs, de coton et de soja OGM qui produisent des protéines issues de la bactérie Bacillus thuringiensi (Bt) afin de lutter contre les insectes. Ces protéines Bt tuent certains insectes voraces tels que les chenilles et les coléoptères, mais elles sont inoffensives pour les personnes et considérées comme respectueuses de l’environnement. Même si les agriculteurs biologiques ont utilisé les protéines Bt dans des pulvérisations avec succès depuis plus d’un demi-siècle, certains scientifiques craignaient que l’utilisation répandue de protéines Bt dans des cultures OGM provoque une évolution rapide de la résistance des insectes.

Les chercheurs de l’Université de l’Arizona ont analysé ce phénomène et pour découvrir pourquoi les insectes se sont adaptés rapidement dans certains cas. Pour tester les prédictions sur la résistance, Bruce Tabashnik et Yves Carriere au Collège d’agriculture ont analysé les données mondiales sur l’utilisation des cultures Bt et les réactions aux organismes nuisibles. Leurs résultats sont publiés dans la revue Nature Biotechnology. 1

Quand les cultures Bt ont été introduites pour la première fois en 1996, personne ne savait la vitesse d’adaptation des insectes selon Tabashnik, professeur et responsable du Département d’entomologie de l’UA. Désormais, nous avons un total cumulatif de plus de 96 millions d’hectares de ces cultures plantées au cours des 2 dernières décennies et de nombreuses données de surveillance afin de pouvoir établir une compréhension scientifique de la rapidité de l’évolution des organismes nuisibles.

Cette chenille, Helicoverpa zea, a développé une résistance contre 4 protéines BT produites par les cultures OGM - Crédit : Alex Yelich/University of Arizona

Cette chenille, Helicoverpa zea, a développé une résistance contre 4 protéines BT produites par les cultures OGM – Crédit : Alex Yelich/University of Arizona

Les chercheurs ont analysé les données publiées pour 36 cas représentant des réponses de 15 espèces d’insectes dans 10 pays sur tous les continents sauf l’Antarctique. Ils ont découvert une résistance qui a considérablement réduit l’efficacité des cultures Bt dans 16 cas à partir de 2016 comparativement à seulement 3 de ces cas en 2005. Dans ces 16 cas, les insectes ont évolué en moyenne en un peu plus de 5 ans.

Le point important de l’étude est que dans 17 autres cas, les insectes n’ont pas évolué en résistance aux cultures Bt selon Tabashnik en ajoutant que certaines cultures OGM continuent d’être efficaces après 20 ans. Les 3 autres cas sont classés comme une alerte précoce de la résistance où la résistance est statistiquement significative, mais pas assez grave pour avoir des conséquences pratiques.

Fred Gould, professeur d’entomologie à l’Université d’état de Caroline du Nord et chef de l’étude de l’Académie nationale des sciences de 2016 sur les cultures OGM a commenté : Ce papier nous fournit de fortes preuves que la stratégie de forte dose et celle des zones refuges pour retarder la résistance sur la culture Bt fonctionnent. Ce sera une information d’importance cruciale à mesure que d’autres cultures seront conçues pour produire des toxines Bt.

Selon le papier, les résultats positifs et négatifs sont en accord avec les prédictions selon les principes de l’évolution. Comme prévu par la théorie de l’évolution, les facteurs favorisant l’efficacité soutenue des cultures Bt étaient l’héritage récessif de résistance dans les insectes et les refuges en grande quantité selon Carriere.

Le Ver rose du cotonnier, une chenille très vorace, a développé une résistance contre 2 protéines BT en Inde, mais les semences BT aux Etats-Unis sont encore très efficaces contre cet insecte après plus de 20 grâce notamment l'utilisation des zones refuges - Crédit : Alex Yelich/University of Arizona.

Le Ver rose du cotonnier, une chenille très vorace, a développé une résistance contre 2 protéines BT en Inde, mais les semences BT aux Etats-Unis sont encore très efficaces contre cet insecte après plus de 20 grâce notamment l’utilisation des zones refuges – Crédit : Alex Yelich/University of Arizona.

Les refuges se composent de semences standards, non Bt que les insectes nuisibles peuvent manger sans s’exposer aux toxines Bt. La plantation de refuges près des cultures Bt réduit les probabilités que 2 insectes résistants s’accouplent ce qui évite de créer une descendance qui serait résistante aux cultures BT. Avec l’héritage récessif, les accouplements entre un parent résistant et un parent sensible donnent des descendants qui sont tués par la culture Bt.

Les modèles informatiques ont montré que les refuges sont intéressants pour retarder la résistance lorsque les héritages de résistance dans les insectes sont récessifs selon Carriere. La valeur des refuges a été controversée et l’Agence de protection de l’environnement a assoupli ses besoins en plantation de refuges aux États-Unis.

La preuve la plus convaincante que les refuges fonctionnent provient du Ver rose du cotonnier qui a évolué rapidement pour résister au coton Bt en Inde, mais pas aux États-Unis selon Tabashnik. Dans le sud-ouest des États-Unis, les agriculteurs ont collaboré avec les milieux universitaires, l’industrie, les scientifiques de l’EPA et le ministère de l’Agriculture pour mettre en oeuvre une stratégie de refuge efficace. Même si l’Inde a également mis en place une stratégie de refuge, la conformité des agriculteurs était faible. Le même organisme nuisible, la même récolte, les mêmes protéines Bt, mais des résultats très différents selon Tabashnik.

La nouvelle étude a révélé que la résistance aux insectes des cultures Bt évolue plus rapidement qu’auparavant, principalement parce que la résistance à certaines protéines Bt provoque une résistance croisée aux protéines Bt apparentées produites par des cultures introduites ultérieurement. Un développement encourageant est la commercialisation récente de cultures biotechnologiques produisant un nouveau type de protéine Bt appelée protéine insecticide végétal ou Vip (Vegetative Insecticidal Protein). Toutes les autres protéines Bt dans les cultures OGM sont dans un autre groupe appelé protéines cristallines ou Cry. Étant donné que ces 2 groupes de protéines Bt sont tellement différents, la résistance croisée entre eux est très faible ou nulle selon les auteurs de l’étude.

Yidong Wu, professeur au Collège de protection des végétaux de l’Université agricole de Nanjing en Chine, a déclaré : Cette revue fournit une mise à jour intéressante sur l’état mondial de la résistance aux cultures Bt et des idées qui aideront à améliorer les stratégies de gestion de la résistance pour un développement plus durable de l’utilisation des cultures Bt.

Même si le nouveau papier concerne l’évaluation la plus complète de la résistance des insectes aux cultures Bt, Tabashnik a indiqué qu’il ne représente que le début de l’utilisation d’analyses de données systématiques pour améliorer la compréhension et la gestion de la résistance. Ces plantes ont été remarquablement utiles et la résistance a généralement évolué plus lentement que prévu. Je considère ces cultures OGM comme une partie de plus en plus importante sur l’avenir de l’agriculture. Les progrès réalisés ont motivé à recueillir plus de données et à l’intégrer dans la planification des futurs déploiements de cultures. De nombreuses personnes contre les OGM estiment qu’il ne faut pas les utiliser à cause de cette résistance des insectes. Mais que ce soit les scientifiques ou les entreprises, tout le monde savait que les insectes allaient développer une résistance, car c’est le principe même de l’évolution. Mais on peut utiliser des techniques pour retarder l’apparition de cette résistance et même si on gagne seulement quelques années de plus, alors c’est une grande victoire pour l’agriculture. Dans ce papier, certaines semences BT sont restées efficaces pendant plus de 20 ans ce qui est très encourageant.

Sources

1.
Insect Resistance to Transgenic Crops: Second Decade Surge and Future Prospects. Nature Biotechnology. http://dx.doi.org/10.1038/nbt.3974. Accessed October 10, 2017.
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A propos de Jacqueline Charpentier

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Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d’emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l’actualité scientifique et celle de la santé.

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