Management of bt maize: selection of resistant strains and gene flow among european corn borer populations
Pyrale du maïs et maïs transgénique Bt : sélection et gestion de la résistance
Résumé
Effective management of transgenic crops producing Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal proteins is necessary to delay the evolution of Bt resistance in the natural pest populations targeted by these toxins. The high-dose plus refuge strategy is used to manage Bt maize, which produces Bt toxins active against the European corn borer (ECB), Ostrinia nubilalis Hübner (Lepidoptera: Crambidae). Implementation of this strategy requires the assessment of various parameters, including the dominance level of Bt resistance, the initial frequency of alleles conferring resistance to Bt toxins, and gene flow within and between ECB populations. An ECB strain displaying some resistance was selected with the Cry1Ab Bt toxin. Forty-two consecutive generations were selected and the highest level of resistance was obtained in generation 39 (32-fold). This level of resistance was insufficient for the development of larvae of this strain on Bt maize. The initial frequency of Bt resistance alleles was studied in two consecutive years in natural populations of O. nubilalis. More than 800 isofemale lines of O. nubilalis collected in south-west France were screened for susceptibility to Bt maize. No resistant line was obtained, indicating that the initial frequency of alleles conferring resistance to Bt maize was < 0.000308 in this geographical area. Finally, genetic variability within and between ECB populations collected throughout France was studied revealing a high level of gene flow between populations. The low frequency of Bt resistance alleles coupled with the substantial dispersion suggested by gene flow analysis are good news for the management of Bt maize. However, our inability to select a strain of ECB truly resistant to Bt maize precludes the genetic characterisation of Bt resistance on this pest.
La gestion des maïs transgéniques produisant des toxines de Bacillus thuringiensis (maïs Bt) est nécessaire pour diminuer, voire éviter, la sélection d'allèles de résistance à ces toxines, dans les populations de son principal ravageur qu'est la pyrale du maïs Ostrinia nubilalis Hübner. La mise en place de cette gestion nécessite l'estimation de paramètres tels que la dominance de la résistance, la fréquence initiale des allèles de résistance et les capacités de migration de ce ravageur. La sélection d'une population de la pyrale du maïs à l'une des toxines exprimées dans le maïs transgénique a été entreprise. Le plus fort rapport de résistance entre lignée sélectionnée et lignée sensible a été de 32, après plus de 35 générations soumises à différents protocoles de sélection. Ce niveau de résistance est insuffisant pour permettre aux larves de la pyrale de se développer sur du maïs Bt. La fréquence initiale des allèles de résistance au maïs Bt a été étudiée au cours de 2 années consécutives, par l'analyse de la descendance de plus de 800 lignées isofemelles. L'absence de lignée résistante indique que la fréquence dans la population étudiée était inférieure à 0,000308. Enfin, l'étude des flux géniques entre et au sein de populations de pyrale du maïs montre qu'il existe un important flux génique au sein et entre les populations des différentes régions, sur l'ensemble du territoire français. La faible fréquence des allèles de résistance et l'importance de la dispersion dans les populations sont des atouts favorables pour une bonne gestion de la résistance. Toutefois, les caractéristiques génétiques de la résistance, essentielles dans le cadre de cette gestion, demeurent inconnues.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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