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

El maíz Bacillus thuringiensis (Bt) resistente a insectos se cultiva ampliamente, sin embargo, pocos estudios han examinado la interacción de los hongos micorrízicos arbusculares simbióticos (HMA) con diferentes líneas de maíz Bt. Como simbiontes obligados, los HMA pueden ser sensibles a los cambios genéticos dentro de una planta huésped. Las evaluaciones anteriores del impacto de los cultivos Bt en los HMA han sido inconsistentes, y debido a que la mayoría de los estudios se realizaron en condiciones experimentales dispares, los resultados son difíciles de comparar.Evaluamos la colonización de HMA en nueve líneas de maíz Bt, que difieren en número y tipo de rasgo diseñado, y cinco híbridos de base parental (P) casi isogénicos correspondientes en microcosmos de invernadero. Las plantas se cultivaron en un 50% de suelo agrícola local con bajos niveles de fertilización, y la colonización de HMA se evaluó a los 60 y 100 d. Los efectos no previstos del cultivo de Bt sobre la colonización de HMA se analizaron en un cultivo posteriormente plantado de Glycine max, que se sembró en un suelo que había sido acondicionado previamente durante 60 días con maíz Bt o P. Encontramos que el maíz Bt tenía niveles más bajos de colonización de HMA en sus raíces que en las líneas parentales no Bt. Sin embargo, las reducciones en la colonización de HMA no se relacionaron con la expresión de una proteína Bt particular. No hubo diferencias en la colonización de HMA en G. max cultivadas en el suelo acondicionado previamente con Bt o P.Estos hallazgos son la primera demostración de una reducción en la colonización de HMA en múltiples líneas de maíz Bt cultivadas en las mismas condiciones experimentales y contribuyen al creciente conocimiento que examina los efectos imprevistos del cultivo de Bt en organismos edáficos no objetivo.

Insect-resistant Bacillus thuringiensis (Bt) maize is widely cultivated, yet few studies have examined the interaction of symbiotic arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) with different lines of Bt maize. As obligate symbionts, AMF may be sensitive to genetic changes within a plant host. Previous evaluations of the impact of Bt crops on AMF have been inconsistent, and because most studies were conducted under disparate experimental conditions, the results are difficult to compare. We evaluate AMF colonization in nine Bt maize lines, differing in number and type of engineered trait, and five corresponding near-isogenic parental (P) base hybrids in greenhouse microcosms. Plants were grown in 50% local agricultural soil with low levels of fertilization, and AMF colonization was evaluated at 60 and 100 d. Nontarget effects of Bt cultivation on AMF colonization were tested in a subsequently planted crop, Glycine max, which was seeded into soil that had been preconditioned for 60 d with Bt or P maize.We found that Bt maize had lower levels of AMF colonization in their roots than did the non-Bt parental lines. However, reductions in AMF colonization were not related to the expression of a particular Bt protein. There was no difference in AMF colonization in G. max grown in the Bt- or P-preconditioned soil. These findings are the first demonstration of a reduction in AMF colonization in multiple Bt maize lines grown under the same experimental conditions and contribute to the growing body of knowledge examining the unanticipated effects of Bt crop cultivation on nontarget soil organisms.

Jeeb YG es un maíz resistente a insectos genéticamente modificado (GM) producido al incorporar el rasgo de resistencia al barrenador MON 810 (Monsanto) en el mejor germoplasma de maíz Ajeeb. La seguridad del maíz Ajeeb YG se evaluó mediante la comparación de las variables de respuesta toxicológica en ratas que consumían dietas que contenían Ajeeb YG con aquellas que contenían granos de maíz Ajeeb. Se incorporaron granos de maíz de Ajeeb YG o Ajeeb en dietas para roedores en concentraciones del 30% administradas a ratas (n= 10/grupo) durante 91 días. Un grupo de control negativo adicional de ratas (n= 10/grupo) recibió dietas AIN93G. Las ratas alimentadas con maíz transgénico mostraron cambios histopatológicos. El hígado mostró vacuolización citoplasmática de hepatocitos centrolobulillares y degeneración grasa de hepatocitos. Los riñones mostraron congestión de los vasos sanguíneos renales y dilatación quística de los túbulos renales. Los testículos revelaron necrosis y descamación de las células germinales del espermatogonio que recubren los túbulos seminíferos. El bazo mostró un ligero agotamiento linfocitario y congestión esplénica. El intestino delgado mostró hiperplasia, se detectó hiperactivación de las glándulas secretoras mucosas y necrosis de las vellosidades intestinales. Debido a estas observaciones, sugerimos que el riesgo de los cultivos GM no puede ignorarse y merece más investigaciones para identificar posibles efectos a largo plazo, si los hay, del consumo de alimentos GM que podrían ayudar en la vigilancia posterior a la comercialización.

Jeeb YG is a genetically modified (GM) insect resistant corn produced by incorporated the MON 810 (Monsanto) borer resistance trait in the best corn germplasm Ajeeb. The safety of Ajeeb YG corn was assessed by comparison of toxicology response variables in rats consuming diets containing Ajeeb YG with those containing Ajeeb corn grains. Corn grains from Ajeeb YG or Ajeeb were incorborated into rodent diets at 30% concentrations administered to rats (n= 10/group) for 91 days. An additional negative control group of rats (n= 10/group) were fed AIN93G diets. Rats fed on GM corn showed histopathological changes. Liver displayed cytoplasmic vacuolation of centrolobular hepatocytes and fatty degeneration of hepatocytes. Kidneys showed congestion of renal blood vessels and cystic dilatation of renal tubules. Testes revealed necrosis and desquamation of spermatogoneal germ cells lining seminiferous tubules. Spleen showed slight lymphocytic depletion and splenic congestion. Small intestine showed hyperplasia, hyperactivation of mucous secretory glands and necrosis of intestinal villi were detected. Due to these observations, we suggest that the risk of GM crops cannot be ignored and deserves further investigations in order to identify possible long-term effects, if any, of GM food consumption that might help in the post market surveillance.

Para dirigir la expresión de transgenes en plantas modificadas genéticamente se utilizan múltiples variantes del promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor (P35S), tanto para fines de investigación como para aplicaciones comerciales. La organización genética del genoma densamente empaquetado de este virus produce una superposición de secuencias entre P35S y el gen viral VI, que codifica para la proteína P6 multifuncional. El presente trabajo investiga si la introducción de variantes de P35S por transformación genética puede dar como resultado la expresión de los dominios funcionales de la proteína P6 y los posibles impactos en plantas transgénicas. Se realizó un análisis bioinformático para evaluar la seguridad para la salud humana y animal de productos putativos de la traducción del gen VI superpuesto con el promotor P35S. No se encontró una similitud relevante entre los péptidos putativos y los alérgenos y toxinas conocidos, utilizando diferentes bases de datos. A partir de un estudio de la literatura existente, quedó claro que las variantes largas del P35S que contienen un marco de lectura abierto, cuando se expresan, pueden dar lugar a cambios fenotípicos no deseados. Se propone un diagrama de decisión para evaluar los posibles efectos no deseados en las plantas transformantes, según la secuencia de ADN realmente introducida y el fenotipo de la planta, y teniendo en cuenta los efectos conocidos de los dominios P6 expresados ??ectópicamente en plantas modelo.

Multiple variants of the Cauliflower mosaic virus 35S promoter (P35S) are used to drive the expression of transgenes in genetically modified plants, for both research purposes and commercial applications. The genetic organization of the densely packed genome of this virus results in sequence overlap between P35S and viral gene VI, encoding the multifunctional P6 protein. The present paper investigates whether introduction of P35S variants by genetic transformation is likely to result in the expression of functional domains of the P6 protein and in potential impacts in transgenic plants. A bioinformatic analysis was performed to assess the safety for human and animal health of putative translation products of gene VI overlapping P35S. No relevant similarity was identified between the putative peptides and known allergens and toxins, using different databases. From a literature study it became clear that long variants of the P35S do contain an open reading frame, when expressed, might result in unintended phenotypic changes. A flowchart is proposed to evaluate possible unintended effects in plant transformants, based on the DNA sequence actually introduced and on the plant phenotype, taking into account the known effects of ectopically expressed P6 domains in model plants.

Con el cultivo a gran escala de cultivos transgénicos que expresan proteínas cristalinas insecticidas de Bacillus thuringiensis (Bt) en el mundo, el problema de la seguridad ambiental causado por estos cultivos Bt ha recibido una gran atención. Estas proteínas cristalinas insecticidas se pueden liberar en el suelo de forma continua durante el período de crecimiento de las plantas Bt. Si su acumulación de proteínas cristalinas insecticidas supera el consumo por parte de las larvas de insectos y la degradación por los factores ambientales, estas proteínas cristalinas insecticidas podrían constituir un peligro para los insectos no objetivo y la microbiota del suelo. Hay tres formas principales de liberar proteínas cristalinas insecticidas en el suelo para las plantas Bt: exudados de raíces, caída de polen y retorno del cultivo. Las proteínas cristalinas insecticidas Bt liberadas en el suelo pueden ser absorbidas rápidamente por las partículas activas del suelo y el equilibrio de absorción se alcanza en 1 a 3 horas. La adsorción protege a las proteínas cristalinas insecticidas Bt contra la degradación microbiana del suelo o la degradación enzimática, lo que conduce a una notable prolongación de la persistencia de la actividad insecticida. El cambio de especies de microorganismos del suelo es un índice importante para evaluar el efecto de las plantas Bt en la ecología del suelo. La investigación mostró que estas proteínas cristalinas insecticidas liberadas por los exudados de raíces de plantas Bt o por el organismo Bt no tenían toxicidad para las lombrices de tierra, nematodos, protozoos, bacterias y hongos del suelo; sin embargo, podría reducir la longitud del micelio de los hongos micorrízicos arbusculares (AMF) y restringir los AMF para formar una unidad de invasión. El grado de influencia de la proteína Bt en la actividad de las enzimas del suelo varió con los modos de liberación o el período de crecimiento de los cultivos Bt. La proteína Bt Cry1Ab puede ser absorbida del suelo por partes de los siguientes cultivos; sin embargo, se obtuvieron diferentes resultados con diferentes kits comerciales. Para comprender mejor la evaluación ecológica del suelo sobre las proteínas cristalinas insecticidas liberadas de los cultivos transgénicos Bt, esta revisión proporciona una descripción general completa sobre la liberación, adsorción y residuos de las proteínas cristalinas insecticidas Bt en el suelo, así como sus efectos sobre los protozoos del suelo, microorganismos del suelo, actividad enzimática del suelo y cultivos siguientes.

With the large scale cultivation of transgenic crops expressing Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal crystal proteins in the world, the problem of environmental safety caused by these Bt crops has received extensive attention. These insecticidal crystal proteins can be released into the soil continuously in the growing period of Bt plants. If their accumulation of the insecticidal crystal proteins exceeds consumption by insect larvae and degradation by the environmental factors, these insecticidal crystal proteins could constitute a hazard to non-target insects and soil microbiota. There are three main ways to release insecticidal crystal proteins into soil for Bt plants: root exudates, pollen falling, and crop reside returning. The Bt insecticidal crystal proteins released into soil can be adsorbed rapidly by active soil particles and the absorption equilibrium attained within 1-3 h. The adsorption protects Bt insecticidal crystal proteins against soil microbial degradation or enzyme degradation, which leads to remarkable prolong of the persistence of insecticidal activity. The change of soil microorganism species is an important index for evaluating the effect of Bt plants on soil ecology. The research showed that these insecticidal crystal proteins released by the Bt plant root exudates or Bt organism had no toxicity to the soil earthworms, nematodes, protozoa, bacteria and fungi; however, it could reduce the mycelium length of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and restrain AMF to form invasion unit. The influencing degree of Bt protein on soil enzyme activity varied with the releasing modes or growth period of Bt crops. Bt Cry1Ab protein can be taken up from soil by parts of following crops; however, different results were obtained with different commercial kits. To better understand the soil ecological evaluation about the insecticidal crystal proteins released from transgenic Bt crops, this review provides a comprehensive overview about the release, adsorption and residue of Bt insecticidal crystal proteins in soil, as well as their effects on soil protozoa, soil microorganism, soil enzyme activity and following crops.

Esta nota examina los costos de producción del cultivo algodón de diferentes variedades en una aldea de secano en la región Vidarbha de Maharashtra, India. Si bien los pros y los contras del algodón genéticamente modificados se debaten ampliamente, existen pocos estudios empíricos sobre el desempeño económico del algodón Bt, particularmente en condiciones de secano. Los resultados de una encuesta detallada de los ingresos de las empresas agrícolas muestran que el algodón Bt fue un claro líder en términos de producción y valor bruto de producción cuando se cultiva de forma independiente. Sin embargo, en los campos de los pequeños productores marginales, donde el algodón generalmente se asocia con sorgo (u otros cereales y legumbres), la ventaja relativa de ingresos del algodón Bt disminuyó. Además, el gasto en pesticidas químicos fue mayor para el algodón Bt que para otras variedades de algodón. La variabilidad en la producción también fue mayor para el algodón Bt comparado con las otras variedades.

This note examines costs and returns from the cultivation of different types of cotton in a rainfed village in the Vidarbha region of Maharashtra, India. While the pros and cons of GM cotton are extensively debated, there are only a few empirical studies on the economic performance of Bt cotton, particularly under rainfed conditions. The results from a detailed survey of farm business incomes show that Bt cotton was a clear leader in terms of production and gross value of output when grown as a stand-alone crop. However, on the fields of small and marginal farmers, where cotton was usually intercropped with sorghum (or other cereals and pulses), the relative income advantage of Bt cotton declined. Further, expenditure on chemical pesticides was higher for Bt cotton than for other varieties of cotton. Variability in production was also higher for Bt cotton than for other types of cotton.

Se llevó a cabo un experimento en maceta, con suelo rojo, suelo amarillo pardo y amarillo canela para detectar el contenido de proteína Bt en los suelos rizosféricos y no rizosféricos en diferentes etapas de crecimiento del algodón Bt transgénico y el algodón común mediante el uso de un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). Con la siembra de algodón Bt transgénico, el contenido de proteína Bt en el suelo de rizosfera fue significativamente mayor que en el suelo sin rizosfera; mientras que en los suelos de algodón comunes, no hubo diferencias significativas en el contenido de proteína Bt entre el suelo de la rizosfera y el suelo sin rizosfera. En la etapa de brote del algodón Bt transgénico, el contenido de proteína Bt en el suelo de la rizosfera era del orden del suelo de canela amarilla> suelo marrón amarillo> suelo rojo, con un 144% 121%, y un 238% de la del suelo con rizosfera de algodón común; en la etapa de fluorescencia del algodón Bt transgénico, el contenido de proteína Bt en el suelo con rizosfera era del orden de: suelo marrón amarillo> suelo de la canela amarilla> suelo rojo, siendo 156%, 116% y 197% de la del suelo con rizosfera de algodón común, respectivamente. Independientemente de la siembra de algodón Bt o algodón común, el contenido de proteína Bt en los suelos rizosféricos y no rizosféricos tuvo un aumento inicial con el crecimiento del algodón, alcanzó su punto máximo en la etapa de floración y luego disminuyó. A lo largo de todo el período de crecimiento del algodón, el contenido de proteína Bt en el suelo con rizosfera de algodón Bt transgénico fue mayor que en el suelo no rizosférico de algodón Bt, y también, más alto que en el suelo con rizosfera de algodón común, lo que indica que el algodón Bt transgénico podría liberar su Bt Proteína al suelo donde había rizosfera.

A pot experiment with red soil, yellow brown soil, and yellow cinnamon soil was conducted to detect the Bt protein content in rhizosphere and non-rhizosphere soils at different growth stages of transgenic Bt cotton and common cotton by using enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). With the planting of transgenic Bt cotton, the Bt protein content in rhizosphere soil was significantly higher than that in non-rhizosphere soil; while in common cotton soils, there was no significant difference in the Bt protein content between rhizosphere soil and non-rhizosphere soil. At bud stage of transgenic Bt cotton, the Bt protein content in rhizosphere soil was in the order of yellow cinnamon soil > yellow brown soil > red soil, being 144% 121%, and 238% of that in common cotton rhizosphere soil; at florescence stage of transgenic Bt cotton, the Bt protein content in rhizosphere soil was in the order of yellow brown soil > yellow cinnamon soil > red soil, being 156% , 116% , and 197% of that in common cotton rhizosphere soil, respectively. Regardless of planting Bt cotton or common cotton, the Bt protein content in rhizosphere and non-rhizosphere soils had an initial increase with the growth of cotton, peaked at florescence stage, and then decreased. Throughout the whole cotton growth period, the Bt protein content in transgenic Bt cotton rhizosphere soil was higher than that in Bt cotton non-rhizosphere soil, and also, higher than that in common cotton rhizosphere soil, indicating that transgenic Bt cotton could release its Bt protein to rhizosphere soil.

Evaluamos el efecto de la alimentación a corto plazo de maíz modificado genéticamente (GM: Bt MON810) sobre las respuestas inmunitarias y el crecimiento en lechones destetados y determinamos el destino del ADN y la proteína transgénicos in vivo. Los cerdos fueron alimentados con una dieta que contenía 38,9% de maíz de línea parental isogénico GM o no GM durante 31 días. Observamos que la producción de IL-12 e IFNγ a partir de células mononucleares de sangre periférica estimuladas mitogénicas disminuyó (P<0.10) luego de 31 días de exposición a maíz GM. Si bien no se detectaron IgG e IgA específicas de Cry1Ab en el plasma de cerdos alimentados con maíz GM, la detección del gen y la proteína cry1Ab se limitó a la digestión gastrointestinal y no se encontró en los riñones, el hígado, el bazo, los músculos, el corazón o sangre. Alimentar con maíz transgénico a lechones destetados no tuvo ningún efecto sobre el rendimiento del crecimiento ni sobre el peso corporal. La producción de IL-6 e IL-4 a partir de esplenocitos aislados aumentó (P<0,05) en respuesta a la alimentación con maíz transgénico, mientras que la proporción de células T CD4+ en el bazo disminuyó. En el íleon, la proporción de células B y macrófagos disminuyó, mientras que la proporción de células T CD4+ aumentó en cerdos alimentados con maíz transgénico. La producción de IL-8 e IL-4 a partir de linfocitos intraepiteliales y de la lámina propia aislados también aumentó (P<0,05) en respuesta a la alimentación con maíz transgénico. En conclusión, no hubo evidencia de translocación del gen cry1Ab o de la proteína a los órganos y la sangre de lechones destetados. El crecimiento de los cerdos no se vio afectado por la alimentación con maíz transgénico. Se detectaron alteraciones en las respuestas inmunes; sin embargo, su relevancia biológica es cuestionable.

We assessed the effect of short-term feeding of genetically modified (GM: Bt MON810) maize on immune responses and growth in weanling pigs and determined the fate of the transgenic DNA and protein in-vivo. Pigs were fed a diet containing 38.9% GM or non-GM isogenic parent line maize for 31 days. We observed that IL-12 and IFNγ production from mitogenic stimulated peripheral blood mononuclear cells decreased (P<0.10) following 31 days of GM maize exposure. While Cry1Ab-specific IgG and IgA were not detected in the plasma of GM maize-fed pigs, the detection of the cry1Ab gene and protein was limited to the gastrointestinal digesta and was not found in the kidneys, liver, spleen, muscle, heart or blood. Feeding GM maize to weanling pigs had no effect on growth performance or body weight. IL-6 and IL-4 production from isolated splenocytes were increased (P<0.05) in response to feeding GM maize while the proportion of CD4+ T cells in the spleen decreased. In the ileum, the proportion of B cells and macrophages decreased while the proportion of CD4+ T cells increased in GM maize-fed pigs. IL-8 and IL-4 production from isolated intraepithelial and lamina propria lymphocytes were also increased (P<0.05) in response to feeding GM maize. In conclusion, there was no evidence of cry1Ab gene or protein translocation to the organs and blood of weaning pigs. The growth of pigs was not affected by feeding GM maize. Alterations in immune responses were detected; however, their biologic relevance is questionable.

Antecedentes Anualmente se plantan millones de hectáreas, cultivos diseñados para producir toxinas insecticidas derivadas de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt), lo cual reduce el uso de insecticidas convencionales y eliminando las plagas. Sin embargo, la evolución de la resistencia podría acotar estos beneficios. Una plaga primaria atacada por el maíz Bt en los Estados Unidos es el gusano de la raíz del maíz occidental (Diabrotica virgifera virgifera)- (Coleoptera: Chrysomelidae). Metodología/ resultados principales: Se informa que los campos identificados por los agricultores que tienen una lesión grave por la alimentación del gusano de la raíz en el maíz Bt contenían poblaciones de gusano de la raíz del maíz occidental que mostraron una supervivencia significativamente mayor en el maíz Cry3Bb1 en los ensayos biológicos de laboratorio que el gusano de la raíz del maíz occidental de los campos no asociados con dicha lesión por alimentación. En todos los casos, los campos con alimentación severa de gusanos de raíz contenían maíz Cry3Bb1.Las entrevistas con los agricultores indicaron que el maíz Cry3Bb1 fueron cultivados en los mismos campos durante ciclo agrícolas consecutivos. Hubo una correlación significativa positiva entre el número de años que el maíz Cry3Bb1 fue cultivado en campo y la supervivencia de las poblaciones de gusanos de la raíz en el maíz Cry3Bb1 en los bioensayos. Sin embargo, no hubo una correlación significativa entre las poblaciones para la supervivencia en el maíz Cry34/35Ab1 y Cry3Bb1, lo que sugiere una falta de resistencia cruzada entre estas toxinas Bt. Conclusiones Este es el primer informe de resistencia de campo evolucionado a una toxina Bt por el gusano de la raíz del maíz occidental y por cualquier especie de Coleoptera. La escasez de plantaciones como refugios y la herencia no recesiva de la resistencia pueden ser la causa de esta resistencia. Estos resultados sugieren mejoras necesarias en el manejo de la resistencia y un enfoque más integrado para el uso de cultivos Bt

The widespread planting of crops genetically engineered to produce insecticidal toxins derived from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) places intense selective pressure on pest populations to evolve resistance. Western corn rootworm is a key pest of maize, and in continuous maize fields it is often managed through planting of Bt maize. During 2009 and 2010, fields were identified in Iowa in which western corn rootworm imposed severe injury to maize producing Bt toxin Cry3Bb1. Subsequent bioassays revealed Cry3Bb1 resistance in these populations. Here, we report that, during 2011, injury to Bt maize in the field expanded to include mCry3A maize in addition to Cry3Bb1 maize and that laboratory analysis of western corn rootworm from these fields found resistance to Cry3Bb1 and mCry3A and cross-resistance between these toxins. Resistance to Bt maize has persisted in Iowa, with both the number of Bt fields identified with severe root injury and the ability western corn rootworm populations to survive on Cry3Bb1 maize increasing between 2009 and 2011. Additionally, Bt maize targeting western corn rootworm does not produce a high dose of Bt toxin, and the magnitude of resistance associated with feeding injury was less than that seen in a high-dose Bt crop. These first cases of resistance by western corn rootworm highlight the vulnerability of Bt maize to further evolution of resistance from this pest and, more broadly, point to the potential of insects to develop resistance rapidly when Bt crops do not achieve a high dose of Bt toxin.

Se cultivaron consecutivamente un algodón de Bacillus thuringiensis (Bt), dos solapados, Bt e inhibidores de la tripsina de caupí (Bt + CpTI) y sus isolinas no transgénicas para investigar la persistencia del suelo de las proteínas Cry1Ac y CpTI y sus efectos sobre las propiedades microbianas y enzimas que implican C, N, P y S ciclando en el suelo. Los resultados mostraron que existía la persistencia de las proteínas Cry1Ac y CpTI en el suelo durante 4 años de cultivo consecutivo de algodón transgénico. Las proteínas Cry1Ac variaron de 6.75 ng/g a 12.01 ng/g, y las proteínas CpTI variaron de 30.65 a 43.60 ng/g. Sin embargo, ninguna de estas dos proteínas se detectó en el suelo de algodones no transgénicos. El carbono de la biomasa microbiana del suelo, las actividades microbianas y las actividades enzimáticas del suelo (excepto la ureasa y la fosfodiesterasa) disminuyeron significativamente en el suelo de algodones transgénicos. El análisis de correlación mostró que la mayoría de las propiedades microbianas y las actividades enzimáticas en el suelo tenían una relación negativa con el contenido de Cry1Ac, mientras que la mayoría de ellas tenía una relación positiva con el contenido de CpTI. Nuestros datos indican que el cultivo consecutivo de algodones modificados genéticamente con genes Bt y CpTI puede resultar en la persistencia de las proteínas Cry1Ac y CpTI y afectar negativamente las propiedades microbianas y bioquímicas del suelo.

One Bacillus thuringiensis (Bt) and two stacked Bt and cowpea trypsin inhibitor (Bt + CpTI) cottons and their non-transgenic isolines were consecutively cultivated to investigate the soil persistence of Cry1Ac and CpTI proteins and their effects on microbial properties and enzyme activities involving C, N, P, and S cycling in soil. Results showed that there were the persistence of Cry1Ac and CpTI proteins in soil under 4-year consecutive cultivation of transgenic cottons. Cry1Ac proteins varied from 6.75 ng/g to 12.01 ng/g and CpTI proteins varied from 30.65 to 43.60 ng/g. However, neither of these two proteins was detected in soil under non-transgenic cottons. Soil microbial biomass carbon, microbial activities, and soil enzyme activities (except urease and phosphodiesterase) significantly decreased in soil under transgenic cottons. Correlation analysis showed that most of microbial properties and enzyme activities in soil had a negative relationship with Cry1Ac content, while most of them had a positive relationship with CpTI content. Our data indicate that consecutive cultivation by genetically modified cottons with Bt and CpTI genes can result in persistence of Cry1Ac and CpTI proteins and negatively affect soil microbial and biochemical properties.

Las plantas de cultivo modificadas genéticamente para la expresión de toxinas insecticidas de Bacillus thuringiensis (Bt) tienen un amplio atractivo para reducir el daño de insectos en los sistemas agrícolas, pero aún quedan dudas sobre el impacto de las plantas de Bt en los organismos simbiontes del suelo. Aquí, se evaluó la colonización de hongos micorrízicos (AMF) arbuscular de la isolina Bt 11 del maíz transgénico (que expresa Cry1Ab) y su línea parental no Bt (Providence) bajo diferentes niveles de fertilizantes y escenarios de densidad de esporas. En un diseño factorial de tres vías, Bt 11 y maíz no Bt se inocularon con 0, 40 o 80 esporas de Glomus mosseae y se trataron semanalmente con 'No' (0 g L − 1), 'Bajo' (0.23 g L −1), o niveles 'altos' (1.87 g L − 1) de un fertilizante completo y se cultivan durante 60 días en un invernadero. Si bien no se detectaron diferencias en la colonización de AMF entre los cultivares de maíz Bt 11 y Providence en los tratamientos con menor espora/alto fertilizante, los experimentos con microcosmos demostraron una reducción significativa en la colonización de AMF en las raíces de maíz Bt 11 en los 80 tratamientos de esporas cuando el fertilizante era limitado. Estos resultados confirman trabajos previos que indican una relación alterada entre esta isolina de maíz Bt 11 y AMF, y demuestran que la magnitud de esta respuesta depende en gran medida del suministro de nutrientes y del nivel de inoculación de esporas de AMF.

Crop plants genetically modified for the expression of Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal toxins have broad appeal for reducing insect damage in agricultural systems, yet questions remain about the impact of Bt plants on symbiotic soil organisms. Here, arbuscular mycorrhizal fungal (AMF) colonization of transgenic maize isoline Bt 11 (expressing Cry1Ab) and its non-Bt parental line (Providence) was evaluated under different fertilizer level and spore density scenarios. In a three-way factorial design, Bt 11 and non-Bt maize were inoculated with 0, 40, or 80 spores of Glomus mosseae and treated weekly with ‘No’ (0 g L−1), ‘Low’ (0.23 g L−1), or ‘High’ (1.87 g L−1) levels of a complete fertilizer and grown for 60 days in a greenhouse. While no difference in AMF colonization was detected between the Bt 11 and Providence maize cultivars in the lower spore/higher fertilizer treatments, microcosm experiments demonstrated a significant reduction in AMF colonization in Bt 11 maize roots in the 80 spore treatments when fertilizer was limited. These results confirm previous work indicating an altered relationship between this Bt 11 maize isoline and AMF and demonstrate that the magnitude of this response is strongly dependent on both nutrient supply and AMF spore inoculation level.