Conceptul Bt Noua protecție biologică a plantelor - cultivare
Plantele produc ele însele insecticide și astfel își îndepărtează prădătorii: ingineria genetică a deschis fundamental noi căi de protecție a plantelor. Dacă se utilizează în mod rațional, pesticidele chimice pot fi salvate și mediul înlesnit. Conceptul este folosit de ani de zile pentru porumb și bumbac. Dar este folosit și pentru alte culturi precum vinete, orez, fasole, trestie de zahăr sau mere.
Se știe de aproape o sută de ani că anumite bacterii găsite peste tot în sol - Bacillus thuringiensis (Bt) - au un efect toxic asupra insectelor și le ucid. Motivul pentru aceasta este proteina Bt, o proteină produsă de bacterii. Dacă insectele îl ingerează cu hrana lor, acesta este transformat într-o formă activă care distruge peretele intestinal al animalelor. Rezultatul: mai întâi insectele afectate încetează să mai mănânce, apoi mor.
Sifon de porumb european, viermi de rădăcină de porumb, sonde de bumbac, sonde de vinete, sonde de fructe: Diferitele variante ale proteinei Bt au un efect specific - întotdeauna numai împotriva anumitor dăunători.
Fotografii: USDA/ARS; Arhiva i-bio; Bapuji Arcot; Ward Upham, Universitatea de Stat din Kansas, AATF; fotografie mare de mai sus: Cornell Alliance for Science
Mai puține insecticide din plantele Bt. În Statele Unite, utilizarea insecticidelor în porumb a scăzut drastic de când fermierii au început să cultive porumb Bt. Efecte similare pot fi observate și cu alte plante Bt, în special cu bumbacul Bt în țările în curs de dezvoltare.
Încă din 1964, preparatele Bt au fost aprobate ca produse fitosanitare în Germania. Sunt utilizate în principal în cultivarea porumbului, cartofului, fructelor și legumelor. Sunt, de asemenea, permise în agricultura ecologică și sunt folosite acolo în multe culturi.
Sunt cunoscute mai mult de o sută de variante diferite ale proteinei Bt, fiecare dintre acestea fiind toxică doar pentru anumite grupuri de insecte, cum ar fi fluturii (de exemplu, sângele de porumb european), gândacii (de exemplu, viermele rădăcinii de porumb) și păsările cu două aripi, cum ar fi țânțarii și muștele.
Preparatele Bt au avantajul că - spre deosebire de majoritatea insecticidelor - acționează doar foarte specific împotriva dăunătorilor respectivi fără a pune în pericol alte specii apreciate ca insecte benefice. În plus, proteina Bt este inofensivă pentru mamifere și oameni. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în Germania împotriva plagilor de țânțari.
La fel ca în cazul tuturor proteinelor, „instrucțiunile de construcție” pentru proteina Bt sunt codificate într-o secvență specifică de ADN (genă). Gena este „citită”, transportată la „fabricile de proteine” ale celulelor (ribozomi) și transformată în proteina corespunzătoare - acest lucru nu este fundamental diferit într-o celulă bacteriană decât într-o plantă.
Dacă gena proteinei Bt izolată din bacterii este introdusă în genomul unei plante, celulele sale îndeplinesc apoi „comanda” genei străine: planta însăși conține acum proteina Bt. Cu părțile plantei, insectele care hrănesc acum ingeră ingredientul activ mortal.
Cea mai importantă plantă Bt: porumbul
Primele încercări de a transfera astfel de gene bacteriene Bt în plante au fost făcute încă din anii 1980, inițial în tutun și roșii. În cele din urmă, în 1995, prima plantă Bt - porumb Bt cu rezistență la sângele de porumb european - a fost aprobată în SUA și de atunci a fost cultivată pe milioane de hectare.
Primele plante de porumb Bt cultivate comercial conțineau încă niveluri ridicate de proteine Bt în toate părțile plantei - polen, tulpini, știuleți de porumb. Soiurile mai noi de porumb Bt produc cantități mai mici și numai acolo unde sunt necesare. De exemplu, porumbul Bt formează proteina Bt împotriva viermelui rădăcinii de porumb, în principal în rădăcinile unde mănâncă dăunătorul. Porumbul Bt împotriva acestui dăunător de porumb a fost cultivat, de asemenea, pe scară largă în SUA din 2003. Există acum multe soiuri de porumb pe piață care combină mai multe variante ale proteinei Bt împotriva ambilor dăunători de porumb (gene stivuite) și în același timp sunt rezistente la anumite erbicide. Pe lângă SUA, porumbul Bt este cultivat în principal în Brazilia, Argentina și Africa de Sud.
Porumbul Bt (MON810) este singura plantă modificată genetic care poate fi cultivată și în Uniunea Europeană - într-o măsură semnificativă, însă, doar în Spania pe aproximativ 110.000 de hectare (35 la sută din cultivarea porumbului spaniol, 2018). În ciuda aprobării existente a UE, mai multe țări europene - inclusiv Germania, Franța și Austria - au folosit clauza de renunțare care este ancorată în lege din 2015 și au obținut interdicții naționale de cultivare pentru MON810 și alte soiuri de porumb Bt care se află în prezent în procesul de aprobare.
Bt pentru bumbac, vinete, fasole, orez, trestie de zahăr, plop ......
Pe lângă porumbul Bt, bumbacul Bt este cultivat și astăzi pe milioane de hectare. Bumbacul Bt formează o proteină Bt eficientă împotriva viermilor de bumbac. Principalele țări în creștere sunt India, SUA, China și Pakistan.
La sfârșitul anilor 1990, unii fermieri din SUA au plantat cartofi Bt pentru a-și proteja culturile de gândacul din Colorado. Cu toate acestea, cultivarea a fost oprită din nou în 2001, printre altele, deoarece unii mari procesatori de cartofi nu au vrut să cumpere cartofii modificați genetic.
Pentru multe alte specii de plante, se lucrează la utilizarea conceptului Bt ca alternativă biologică, non-chimică la combaterea dăunătorilor. În India, de exemplu, a fost dezvoltată o vinetă Bt (Brinjal) și cultivată de câțiva ani de către micii fermieri din Bangladesh - aparent cu succes.
După testele pe teren efectuate în mai multe țări africane, Nigeria a acordat aprobarea de cultivare a boabelor de vacă Bt în 2019, care sunt eficiente împotriva dăunătorului maruca (borer de fructe). China a testat orezul Bt în cultivare experimentală și plantează suprafețe mari de plopi Bt ca parte a programelor de reîmpădurire, care sunt rezistente la dăunătorii care mănâncă frunze. Cultivarea trestiei de zahăr Bt a început în Brazilia în 2018.
Cu toate acestea: s-a demonstrat între timp că cultivarea plantelor Bt trebuie să fie însoțită de o gestionare adecvată a rezistenței, de exemplu, cu zone de refugiu suficient de mari sau rotație regulată a culturilor. Dacă acest lucru nu se întâmplă, dăunătorii care au dezvoltat rezistență la proteina Bt se vor răspândi relativ repede. Conceptul Bt ar fi atunci ineficient.