Riesgos asociados a los cultivos transgénicos resistentes a insectos (Bt)

Las proteínas larvicidas codificadas por los genes Cry de Bacillus thuringiensis se liberaron en los exudados de la raíz del maíz, el arroz y la papa transgénicos de B. thuringiensis, pero no de la canola, el algodón y el tabaco de B. thuringiensis. El suelo no estéril y la solución hidropónica estéril en la que se cultivó el maíz, el arroz o la papa de B. thuringiensis fueron inmunológicamente positivos para la presencia de las proteínas Cry; del maíz y el arroz de B. thuringiensis, el suelo y la solución fueron tóxicos para la larva del gusano cornudo del tabaco (Manduca sexta) y de la papa para la larva del escarabajo de la patata de Colorado (Leptinotarsa ​​decemlineata), lepidópteros y coleópteros representativos, respectivamente. No se detectó ninguna toxina inmunológicamente o mediante un ensayo larvicida en suelo o solución hidropónica en la que hayan sido o no cultivados B. thuringiensis canola, algodón o tabaco, así como su contraparte no B. thuringiensis casi isogénico. Todas las especies de plantas tenían el promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor (CaMV), excepto el arroz, que tenía el promotor de la ubiquitina del maíz. No se conocen las razones de las diferencias entre las especies en la exudación de las raíces de las toxinas. Las toxinas liberadas persistieron en el suelo como resultado de su unión a partículas tensioactivas (por ejemplo, minerales arcillosos, sustancias húmicas), que redujeron su biodegradación. La liberación de toxinas en los exudados de la raíz podría mejorar el control de las plagas de insectos objetivo, constituir un peligro para los organismos no dirigidos y/o aumentar la selección de insectos objetivo resistentes a las toxinas.

Larvicidal proteins encoded by cry genes from Bacillus thuringiensis were released in root exudates from transgenic B. thuringiensis corn, rice, and potato but not from B. thuringiensis canola, cotton, and tobacco. Nonsterile soil and sterile hydroponic solution in which B. thuringiensis corn, rice, or potato had been grown were immunologically positive for the presence of the Cry proteins; from B. thuringiensis corn and rice, the soil and solution were toxic to the larva of the tobacco hornworm (Manduca sexta), and from potato, to the larva of the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata), representative lepidoptera and coleoptera, respectively. No toxin was detected immunologically or by larvicidal assay in soil or hydroponic solution in which B. thuringiensis canola, cotton, or tobacco, as well as all near-isogenic non-B. thuringiensis plant counterparts or no plants, had been grown. All plant species had the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, except rice, which had the ubiquitin promoter from maize. The reasons for the differences between species in the exudation from roots of the toxins are not known. The released toxins persisted in soil as the result of their binding on surface-active particles (e.g. clay minerals, humic substances), which reduced their biodegradation. The release of the toxins in root exudates could enhance the control of target insect pests, constitute a hazard to nontarget organisms, and/or increase the selection of toxin-resistant target insects.

Proteínas insecticidas producidas por varias subespecies (kurstaki, tenebrionis e israelensis) de Bacillus thuringiensis (Bt) se unen rápida y estrechamente a las arcillas, tanto minerales arcillosos puros como arcillas del suelo, ácidos húmicos extraídos del suelo y complejos de arcilla ácidos La unión reduce la susceptibilidad de las proteínas a la degradación microbiana. Sin embargo, las proteínas unidas conservan la actividad biológica. La proteína Cry1Ab purificada y la proteína liberada a partir de la biomasa del maíz Bt transgénico y en los exudados de la raíz del maíz Bt en crecimiento (13 híbridos que representan tres eventos de transformación) mostraron unión y persistencia en el suelo. También se liberó proteína insecticida en exudados de raíz de papa Bt (proteína Cry3A) y arroz (proteína Cry1Ab) pero no en exudados de raíz de canola, algodón y tabaco Bt (proteína Cry1Ac). El movimiento vertical de la proteína Cry1Ab, ya sea purificada o en exudados de la raíz o biomasa del maíz Bt, disminuyó a medida que aumentaba la concentración de los minerales arcillosos, caolinita o montmorillonita, en el suelo. La biomasa del maíz Bt transgénico se descompuso menos en el suelo que la biomasa del maíz casi isogénico no Bt, posiblemente porque la biomasa del maíz Bt tenía un contenido significativamente mayor de lignina que la biomasa del maíz no Bt. La biomasa de canola, algodón, papa, arroz y tabaco Bt también se descompone menos que la biomasa de las plantas respectivas casi isogénicas no-Bt. Sin embargo, el contenido de lignina de estas plantas Bt, que fue significativamente menor que el del maíz Bt, no fue significativamente diferente del de sus contrapartes casi isogénicas no-Bt, aunque fue consistentemente mayor. La proteína Cry1Ab no tuvo efectos consistentes en organismos (lombrices de tierra, nematodos, protozoos, bacterias, hongos) en el suelo o in vitro. La proteína Cry1Ab no fue absorbida del suelo por maíz, zanahoria, rábano o nabo no-Bt cultivados en el suelo en el que se cultivó maíz Bt o en la biomasa de maíz Bt que se había incorporado.

Insecticidal proteins produced by various subspecies (kurstaki, tenebrionis, and israelensis) of Bacillus thuringiensis (Bt) bound rapidly and tightly on clays, both pure mined clay minerals and soil clays, on humic acids extracted from soil, and on complexes of clay and humic acids. Binding reduced susceptibility of the proteins to microbial degradation. However, bound proteins retained biological activity. Purified Cry1Ab protein and protein released from biomass of transgenic Bt corn and in root exudates of growing Bt corn (13 hybrids representing three transformation events) exhibited binding and persistence in soil. Insecticidal protein was also released in root exudates of Bt potato (Cry3A protein) and rice (Cry1Ab protein) but not in root exudates of Bt canola, cotton, and tobacco (Cry1Ac protein). Vertical movement of Cry1Ab protein, either purified or in root exudates or biomass of Bt corn, decreased as the concentration of the clay minerals, kaolinite or montmorillonite, in soil increased. Biomass of transgenic Bt corn decomposed less in soil than biomass of near-isogenic non-Bt corn, possibly because biomass of Bt corn had a significantly higher content of lignin than biomass of non-Bt corn. Biomass of Bt canola, cotton, potato, rice, and tobacco also decomposed less than biomass of the respective near-isogenic non-Bt plants. However, the lignin content of these Bt plants, which was significantly less than that of Bt corn, was not significantly different from that of their near-isogenic non-Bt counterparts, although it was consistently higher. The Cry1Ab protein had no consistent effects on organisms (earthworms, nematodes, protozoa, bacteria, fungi) in soil or in vitro. The Cry1Ab protein was not taken up from soil by non-Bt corn, carrot, radish, or turnip grown in soil in which Bt corn had been grown or into which biomass of Bt corn had been incorporated.

Bacillus thuringiensis israelensis produce proteínas de cristal insecticidas parasporales (PIC) que tienen actividad larvicida contra algunos miembros del orden Diptera, como moscas negras y mosquitos. La hidrólisis de los PIC en el intestino larvario da como resultado cuatro proteínas principales con una masa molecular de 27, 65, 128 y 135 kDa. La toxicidad es causada por la interacción sinérgica entre la proteína de 25 kDa (producto proteolítico de la proteína de 27 kDa) y una o más de las proteínas de masa molecular más alta. La adsorción de equilibrio de las proteínas en los minerales arcillosos montmorillonita y caolinita, que son homoiónicos a varios cationes, fue rápida (<30 min para la máxima adsorción), aumentó con la concentración de proteínas y luego alcanzó una meseta (68 a 96% de las proteínas se adsorbieron), fue significativamente menor en caolinita que en montmorillonita, y no se vio afectada significativamente por la valencia del catión al que las arcillas eran homoiónicas. La unión de las toxinas disminuyó a medida que el pH aumentó de 6 a 11, y hubo un 35 a 66% más de unión en una solución amortiguadora de fosfato a pH 6 que en agua destilada a pH 6 o 7.2. Solo 2 a 12% de las proteínas adsorbidas se desorbieron con dos lavados con agua; los lavados adicionales no desorbieron más toxinas, lo que indica que estaban estrechamente unidos. La formación de complejos de arcilla-toxina no alteró la estructura de las proteínas, como lo indica la electroforesis en gel de dodecil sulfato de sodio y poliacrilamida de los sobrenadantes de equilibrio, lavados de desorción y el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas por puntos que se confirmó con la quimioluminiscencia analizada con un Western blot. Las toxinas libres y unidas a la arcilla resultaron en una mortalidad del 85 al 100% del mosquito Culex pipiens. La persistencia de las toxinas unidas en el agua no estéril después de 45 días fue significativamente mayor (mortalidad del 63% ± 12.7%) que la de las toxinas libres (mortalidad del 25% ± 12.5%).

Bacillus thuringiensis subsp. israelensis produces parasporal insecticidal crystal proteins (ICPs) that have larvicidal activity against some members of the order Diptera, such as blackflies and mosquitoes. Hydrolysis of the ICPs in the larval gut results in four major proteins with a molecular mass of 27, 65, 128, and 135 kDa. Toxicity is caused by synergistic interaction between the 25-kDa protein (proteolytic product of the 27-kDa protein) and one or more of the higher-molecular-mass proteins. Equilibrium adsorption of the proteins on the clay minerals montmorillonite and kaolinite, which are homoionic to various cations, was rapid (<30 min for maximal adsorption), increased with protein concentration and then reached a plateau (68 to 96% of the proteins was adsorbed), was significantly lower on kaolinite than on montmorillonite, and was not significantly affected by the valence of the cation to which the clays were homoionic. Binding of the toxins decreased as the pH was increased from 6 to 11, and there was 35 to 66% more binding in phosphate buffer at pH 6 than in distilled water at pH 6 or 7.2. Only 2 to 12% of the adsorbed proteins was desorbed by two washes with water; additional washings desorbed no more toxins, indicating that they were tightly bound. Formation of clay-toxin complexes did not alter the structure of the proteins, as indicated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis of the equilibrium supernatants and desorption washes and by dot blot enzyme-linked immunosorbent assay of the complexes, which was confirmed by enhanced chemiluminescence Western blot analysis. Free and clay-bound toxins resulted in 85 to 100% mortality of the mosquito Culex pipiens. Persistence of the bound toxins in nonsterile water after 45 days was significantly greater (mortality of 63% ± 12.7%) than that of the free toxins (mortality of 25% ± 12.5%).

La tecnología ha mejorado el suministro de alimentos desde los primeros cultivos. La ingeniería genética facilita la transferencia de genes entre organismos. En general, solo es necesario expresar cantidades mínimas de una proteína específica para obtener el rasgo deseado. La alergia alimentaria afecta solo a personas con una respuesta inmunológica anormal a los alimentos: 6% de los niños y 1,5-2% de los adultos en los Estados Unidos. No todas las enfermedades causadas por alergia alimentaria están mediadas por IgE. Varios comités de expertos han asesorado al gobierno de los EE. UU. y a organizaciones internacionales sobre la evaluación del riesgo de alergenicidad de las proteínas alimentarias. Estos comités han creado árboles de decisión basados en gran medida en la evaluación de la alergenicidad alimentaria mediada por IgE. Las dificultades incluyen la disponibilidad limitada de antisueros IgE específicos de alérgenos de personas alérgicas como material de origen validado, la utilidad de los ensayos de IgE específicos, la caracterización limitada de las proteínas alimentarias, la reactividad cruzada entre los alimentos y otros alérgenos y las modificaciones de las proteínas alimentarias mediante el procesamiento. StarLink era una variedad de maíz modificada para producir una endotoxina Bacillus thuringiensis (Bt), Cry9C. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades investigaron 51 informes de posibles reacciones adversas al maíz que ocurrieron después del anuncio de que StarLink, permitido para alimentación animal, se encontró en el suministro de alimentos humanos. No se confirmaron las reacciones alérgicas, pero las herramientas para la evaluación posterior a la comercialización fueron limitadas. Los trabajadores de las instalaciones agrícolas y de preparación de alimentos tienen una posible exposición por inhalación a polvos y harinas vegetales. En 1999, los investigadores encontraron que los trabajadores de la salud migrantes pueden sensibilizarse a ciertos extractos de esporas de Bt después de la exposición a la fumigación con Bt.

Technology has improved the food supply since the first cultivation of crops. Genetic engineering facilitates the transfer of genes among organisms. Generally, only minute amounts of a specific protein need to be expressed to obtain the desired trait. Food allergy affects only individuals with an abnormal immunologic response to food--6% of children and 1.5-2% of adults in the United States. Not all diseases caused by food allergy are mediated by IgE. A number of expert committees have advised the U.S. government and international organizations on risk assessment for allergenicity of food proteins. These committees have created decision trees largely based on assessment of IgE-mediated food allergenicity. Difficulties include the limited availability of allergen-specific IgE antisera from allergic persons as validated source material, the utility of specific IgE assays, limited characterization of food proteins, cross-reactivity between food and other allergens, and modifications of food proteins by processing. StarLink was a corn variety modified to produce a (Italic)Bacillus thuringiensis(/Italic) (Bt) endotoxin, Cry9C. The Centers for Disease Control and Prevention investigated 51 reports of possible adverse reactions to corn that occurred after the announcement that StarLink, allowed for animal feed, was found in the human food supply. Allergic reactions were not confirmed, but tools for postmarket assessment were limited. Workers in agricultural and food preparation facilities have potential inhalation exposure to plant dusts and flours. In 1999, researchers found that migrant health workers can become sensitized to certain Bt spore extracts after exposure to Bt spraying.

Se ha demostrado que Cry1Aa, una proteína insecticida producida por Bacillus thuringiensis, se une a la proteína similar a la cadherina, BtR175, en el intestino medio de Bombyx mori (gusano de seda). Anteriormente reportamos tres alelos variantes de BtR175 (BtR175a, byc). Cuando se expresa de forma transitoria en células COS7, las tres variantes de BtR175 se unen a Cry1Aa. Expresamos de forma estable BtR175b en células HEK293. Estas células que expresan BtR175b sufrieron inflamación y murieron en presencia de la toxina Cry1Aa activa, de una manera dependiente de la dosis y el tiempo, lo que demuestra que el propio BtR175b puede impartir a Cry1Aa susceptibilidad a las células de mamíferos. Estas células fueron más susceptibles a Cry1Aa que a Cry1Ab y Cry1Ac. Dado que se informó que las células dispersas de intestino grueso de B. mori eran altamente susceptibles a Cry1Ac, este resultado sugería que otros receptores específicos de Cry1Ac funcionaban simultáneamente con BtR175 en las células del intestino medio. También se discuten las ventajas de aplicar estas células de mamífero transfectadas a los ensayos de toxicidad de proteínas Cry mutantes.

Cry1Aa, an insecticidal protein produced by Bacillus thuringiensis, has been shown to bind to cadherin-like protein, BtR175, in Bombyx mori (silkworm) midgut. We previously reported three variant alleles of BtR175 (BtR175a, b and c). When transiently expressed in COS7 cells, all the three BtR175 variants bound to Cry1Aa. We stably expressed BtR175b in HEK293 cells. These BtR175b-expressing cells swelled and died in the presence of activated Cry1Aa in a dose- and time-dependent manner, showing that BtR175b itself can impart Cry1Aa-susceptibility to mammalian cells. These cells were more susceptible to Cry1Aa than to Cry1Ab and Cry1Ac. Since dispersed B. mori midgut cells were reported to be highly susceptible to Cry1Ac, this result suggested that other Cry1Ac-specific receptor(s) were simultaneously working with BtR175 in the midgut cells. Advantages are also discussed of applying these transfected mammalian cells to toxicity assays of mutant Cry proteins.

Grandes cantidades de residuos de la planta de maíz Bacillus thuringiensis (Bt) se dejan en el campo después de la cosecha, lo que puede tener implicaciones para el ecosistema del suelo. Los impactos potenciales en los organismos del suelo también dependerán de la persistencia de la toxina Bt en los residuos vegetales. Por lo tanto, es importante saber cuánto tiempo persiste la toxina en los residuos vegetales. En dos estudios de campo en la región de templada de Suiza de cultivo de maíz, investigamos la degradación de la toxina Cry1Ab en hojas de maíz Bt transgénicas durante el otoño, invierno y primavera utilizando un ensayo inmunoenzimático (ELISA). En la primera prueba de campo, que representa un sistema de labranza, no se observó degradación de la toxina Cry1Ab durante el primer mes. Durante el segundo mes, las concentraciones de toxina Cry1Ab disminuyeron a ≈ 20% de sus valores iniciales. Durante el invierno, no hubo más degradación. Cuando las temperaturas volvieron a aumentar en primavera, la toxina continuó degradándose lentamente, pero aún podría detectarse en junio. En la segunda prueba de campo, que no representa un sistema de labranza, las concentraciones de toxina Cry1Ab disminuyeron sin demora inicial como en las plantas Bt incorporadas al suelo, a 38% de la concentración inicial durante los primeros 40 días. Luego continuaron disminuyendo hasta el final de la prueba después de 200 días en junio, cuando se detectó el 0.3% de la cantidad inicial de toxina Cry1Ab. Nuestros resultados sugieren que el monitoreo pre y post comercial extendido es necesario para evaluar el impacto a largo plazo de la toxina Bt en los residuos de plantas transgénicas en los organismos del suelo.

Large quantities of Bacillus thuringiensis (Bt) corn plant residue are left in the field after harvest, which may have implications for the soil ecosystem. Potential impacts on soil organisms will also depend on the persistence of the Bt toxin in plant residues. Therefore, it is important to know how long the toxin persists in plant residues. In two field studies in the temperate corn‐growing region of Switzerland we investigated degradation of the Cry1Ab toxin in transgenic Bt corn leaves during autumn, winter and spring using an enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA). In the first field trial, representing a tillage system, no degradation of the Cry1Ab toxin was observed during the first month. During the second month, Cry1Ab toxin concentrations decreased to ≈ 20% of their initial values. During winter, there was no further degradation. When temperatures again increased in spring, the toxin continued to degrade slowly, but could still be detected in June. In the second field trial, representing a no‐tillage system, Cry1Ab toxin concentrations decreased without initial delay as for soil‐incorporated Bt plants, to 38% of the initial concentration during the first 40 days. They then continued to decrease until the end of the trial after 200 days in June, when 0.3% of the initial amount of Cry1Ab toxin was detected. Our results suggest that extended pre‐ and post‐commercial monitoring are necessary to assess the long‐term impact of Bt toxin in transgenic plant residues on soil organisms.

Examinamos el efecto de las plantas de algodón Bt (Evento 531) que expresan la δ -endotoxina CryIA(c) de Bacillus thuringiensis en dos endoparasitoides de himenópteros, Cotesia marginiventris y Copidosoma floridanum. En el laboratorio, se criaron larvas de Pseudoplusia includens parasitadas y sin parasitar en el follaje de un cultivo de soja convencional (Pioneer 97B61), un cultivo de algodón convencional (DPL 5415) o un cultivo de algodón Bt (NuCotn 33B). C. marginiventris se desarrolló significativamente más rápido en larvas de P. includens que se alimentaron de Pioneer 97B61 y DPL 5415 en comparación con aquellas que se alimentan de NuCotn 33B. C. marginiventris que se desarrolló en de larvas de P. includens que se alimentaban de NuCotn 33B sufrieron una longevidad reducida y las hembras tuvieron menos óvulos. NuCotn 33B también afectó el crecimiento y desarrollo de P. incluidens parasitados con C. floridanum, así como los parámetros de historia de vida de adultos de C. floridanum. P. includens parasitado y no parasitado, se desarrollaron más lentamente cuando se alimentaron con NuCotn 33B y el peso de la prepupa fue menor. La supervivencia de parasitados y no parasitados fue menor cuando las larvas fueron alimentadas con NuCotn 33B y algunas pruebas apuntan a una mayor susceptibilidad de las orugas parasitadas a la intoxicación por NuCotn 33B. Menos adultos de C. floridanum emergieron de huéspedes alimentados con NuCotn 33B, pero el peso de la pupa y la longevidad del adulto no se vieron afectados. El análisis que compara los dos experimentos realizados con C. floridanum sugiere que las plantas más viejas de NuCotn 33B (90–120 días después de la siembra) pueden afectar el desarrollo de parasitoides y la supervivencia de los adultos menos que las plantas más jóvenes de NuCotn 33B (60–90 días después de la siembra). La alimentación con NuCotn 33B de P. includens afectó la supervivencia y el desarrollo de los dos endoparasitoides de himenópteros estudiados aquí, y el grado del efecto fue similar al observado con la resistencia natural encontrada en las plantas de soya. Queda por determinar si los efectos demostrados aquí son menores, iguales o mayores que el impacto de las aplicaciones convencionales de insecticidas utilizadas en el algodón convencional, no transgénico.

We examined the effect of Bt-cotton (Event 531) plants expressing the Bacillus thuringiensis δ-endotoxin CryIA(c) on two hymenopteran endoparasitoids, Cotesia marginiventris and Copidosoma floridanum. In the laboratory, parasitized and unparasitized Pseudoplusia includens larvae were reared on foliage from a conventional soybean cultivar (Pioneer 97B61), a conventional cotton cultivar (DPL 5415), or a Bt-cotton cultivar (NuCotn 33B). C. marginiventris developed significantly faster within P. includens larvae feeding on Pioneer 97B61 and DPL 5415 compared to those feeding on NuCotn 33B. C. marginiventris that developed inside P. includens larvae feeding on NuCotn 33B suffered reduced longevity, and females had fewer ova. NuCotn 33B also affected the growth and development of P. includens parasitized with C. floridanum and life historyparameters of adult C. floridanum. Parasitized and unparasitized P. includensdeveloped more slowly when they were fed NuCotn 33B and the prepupaeweighed less. Survival of parasitized and unparasitized P. includens was lower when larvae were fed NuCotn 33B and some evidence points to higher susceptibility of parasitized caterpillars to intoxication by NuCotn 33B. Fewer C. floridanum adults emerged from hosts fed NuCotn 33B, but pupal weightand adult longevity were unaffected. Analysis comparing the two experiments conducted with C. floridanum suggests that older NuCotn 33B plants (90–120 days after planting) may affect parasitoid development and adult survival less than younger NuCotn 33B plants (60–90 days after planting). Feeding on NuCotn 33B by P. includens affected the survival and development of the two hymenopteran endoparasitoids studied here, and the degree of the effect was similar to that observed with natural resistance found in soybean plants. It remains to be determined if the effects demonstrated here are less than, equal to, or greater than the impact of conventional insecticide applications used in conventional, non-transgenic, cotton.

Se realizó un experimento en maceta con limo Agrodolf como suelo de prueba y con arroz Bt transgénico y arroz no Bt como cultivo de prueba para estudiar el efecto de la siembra de arroz Bt transgénico en las actividades de ureasa, fosfatasa, arilsulfatasa, invertasa y deshidrogenasa del suelo. Los resultados mostraron que la toxina Bt podía introducirse en el suelo a través de los exudados de la raíz del arroz Bt transgénico, y su cantidad de supervivencia en el suelo variaba con el tiempo. En comparación con el tratamiento con arroz no Bt, el tratamiento con arroz Bt transgénico tuvo una disminución significativa (2.47%) de la actividad de la ureasa del suelo y un aumento significativo (8.91%) de la actividad de la fosfatasa ácida del suelo, pero no hubo cambios significativos en la actividad de la arilsulfatasa, la invertasa y la deshidrogenasa del suelo a los 15 días de emergencia. En el día 30 de emergencia, el tratamiento con arroz Bt transgénico todavía tenía una disminución significativa de la actividad de la ureasa del suelo (16,36%) y un aumento significativo de la actividad de la fosfatasa ácida (35,69%), y ningún cambio en la actividad de la invertasa. También tuvo un aumento significativo en las actividades de arilsulfatasa del suelo (19.70%) y deshidrogenasa (16.83%).

A pot experiment was conducted with silty loam Agrodolf as test soil and with transgenic Bt rice and non-Bt rice as test crops to study the effect of transgenic Bt rice planting on soil urease, phophatase, arylsulfatase, invertase, and dehydrogenase activities. The results showed that Bt toxin could be introduced into soil through root exudates of transgenic Bt rice, and its survival amount in soil varied with time. Compared with non-Bt rice treatment, transgenic Bt rice treatment had a significant decrease (2.47%) of soil urease activity and a significant increase (8.91%) of soil acid phosphatase activity, but no significant change in soil arylsulfatase, invertase, and dehydrogenase activities at the 15th day of emergence. At the 30th day of emergence, the transgenic Bt rice treatment still had a significant decrease of soil urease activity (16.36%) and a significant increase of acid phosphatase activity (35.69%), and no change in invertase activity. It also had significant increase in soil arylsulfatase (19.70%) and dehydrogenase activities (16.83%).

El desarrollo y uso de plantas modificadas genéticamente (GMP) ha sido un tema de considerable debate público en los últimos años. Las GMP son muy prometedoras para mejorar la producción agrícola, pero el potencial de los efectos no deseados del uso de las GMP aún no se comprende completamente. La mayoría de los estudios que abordan los riesgos potenciales del cultivo de GMP han abordado solo los efectos sobre el suelo. Sin embargo, los avances metodológicos recientes en la ecología microbiana del suelo han permitido que el enfoque de la investigación se mueva hacia el subsuelo para intentar conocer los efectos de las GMP en las comunidades microbianas y los procesos en el suelo que son esenciales para las funciones clave de los ecosistemas terrestres. Esta revisión proporciona una visión general de la investigación realizada hasta la fecha sobre este tema oportuno, destacando una serie de estudios de caso. Aunque dicha investigación ha mejorado nuestra comprensión de este tema, una serie de lagunas en el conocimiento aún impiden la interpretación completa de los resultados, como lo demuestra el hecho de que la mayoría de los estudios no asignan un efecto negativo, positivo o neutral a la introducción de GMP. Sobre la base de nuestro conocimiento acumulado, aunque incompleto, de los microbios y procesos del suelo, proponemos una síntesis para el estudio caso por caso de los efectos de GMP, incorporando la evaluación de las posibles interacciones planta/ecosistema, indicadores accesibles y relevantes, y pruebas para detectar efectos imprevistos.

The development and use of genetically modified plants (GMPs) has been a topic of considerable public debate in recent years. GMPs hold great promise for improving agricultural output, but the potential for unwanted effects of GMP use is still not fully understood. The majority of studies addressing potential risks of GMP cultivation have addressed only aboveground effects. However, recent methodological advances in soil microbial ecology have allowed research focus to move underground to try to gain knowledge of GMP-driven effects on the microbial communities and processes in soil that are essential to key terrestrial ecosystem functions. This review gives an overview of the research performed to date on this timely topic, highlighting a number of case studies. Although such research has advanced our understanding of this topic, a number of knowledge gaps still prevent full interpretation of results, as highlighted by the failure of most studies to assign a definitively negative, positive or neutral effect to GMP introduction. Based upon our accumulating, yet incomplete, understanding of soil microbes and processes, we propose a synthesis for the case-by-case study of GMP effects, incorporating assessment of the potential plant/ecosystem interactions, accessible and relevant indicators, and tests for unforeseen effects.

Se llevó a cabo un estudio de 200 días para investigar el impacto del maíz transgénico Bacillus thuringiensis (Bt) en Lumbricus terrestris jóvenes y adultos en campo y en laboratorio. Otro objetivo de este estudio fue desarrollar métodos de prueba que pudieran usarse para pruebas estándar del impacto de plantas transgénicas en diferentes especies de lombrices de tierra en campo y en laboratorio. Para este propósito, se involucraron dos experimentos diferentes, un experimento de laboratorio con L. terrestris adulto y un experimento de campo con L. terrestris joven. No se observaron efectos letales del maíz Bt transgénico en lombrices de tierra jóvenes y adultas. Los jóvenes de L. terrestris en campo tuvieron un patrón de crecimiento muy similar cuando se alimentó con polvo de maíz (Bt +) o (Bt-). No se observaron diferencias significativas en los pesos relativos de los adultos de L. terrestres alimentados con maíz (Bt +) y (Bt-) durante los primeros 160 días de la prueba de laboratorio, pero después de 200 días, los adultos de L. terrestris tuvieron una pérdida de peso significativa del 18% de su peso inicial cuando se alimentaron con polvo de maíz (Bt+) en comparación con un aumento de peso del 4% del peso inicial de las lombrices de tierra alimentadas con maíz (Bt-). Se necesitan más estudios para ver si esta diferencia en el peso relativo se debió o no a la toxina Bt u otros factores discutidos en el estudio. La degradación de la toxina Cry1Ab en los residuos de maíz fue significativamente más lenta en el campo que a 10°C en el laboratorio. Los resultados del ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas indicaron que las lombrices de tierra en ambos experimentos se expusieron a la toxina Bt durante todo el tiempo experimental.

A 200-day study was carried out to investigate the impact of transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) corn on immature and adult Lumbricus terrestris in the field and in the laboratory. Another objective of this study was to develop test methods that could be used for standard testing of the impact of transgenic plants on different earthworm species in the field and in the laboratory. For this purpose two different experiments were involved, a laboratory experiment with adult L. terrestris and a field experiment with immature L. terrestris. No lethal effects of transgenic Bt corn on immature and adult earthworms were observed. Immature L. terrestris in the field had a very similar growth pattern when fed either (Bt+) or (Bt-) corn litter. No significant differences in relative weights of (Bt+) and (Bt-) corn-fed adult L. terrestris were observed during the first 160 days of the laboratory trial, but after 200 days adult L. terrestris had a significant weight loss of 18% of their initial weight when fed (Bt+) corn litter compared to a weight gain of 4% of the initial weight of (Bt-) corn-fed earthworms. Further studies are necessary to see whether or not this difference in relative weight was due to the Bt toxin or other factors discussed in the study. Degradation of Cry1Ab toxin in corn residues was significantly slower in the field than at 10 degrees C in the laboratory. Enzyme-linked immunosorbent assay results indicated that earthworms in both experiments were exposed to the Bt toxin throughout the whole experimental time.