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

Para evaluar el efecto del polen liberado por maíz transgénico con rasgo insecticida en insectos lepidópteros no blanco, se midió la densidad de la deposición de polen de maíz en las hojas de girasol y de hierba mora de un campo de maíz. A los 12 días desde el inicio de la antesis, la mayor densidad de polen acumulada en las hojas fue de aproximadamente 160 granos por cm2 a 1 m del borde del campo de maíz, cayendo a 20 granos a 5 m y menos de 10 granos a 10 m. La densidad de polen calculada utilizando un modelo matemático en un estudio anterior evidentemente tenía valores sobreestimados. Para evaluar con precisión el efecto del polen de maíz que expresa la endotoxina (Cry1Ab) de Bacillus thuringiensis (Bt) sobre la supervivencia de las larvas de lepidópteros, mejoramos los métodos de bioensayo utilizando mariposas de hierba azul, Pseudozizeeria maha, el disco de la hoja de la acederilla, Oxalis corniculata, y maíz transgénico Bt (Evento-176). Cuando la superficie de la hoja se trató previamente con una pequeña cantidad de solución de acetona al 80%, la dosis de polen preseleccionada se aplicó con éxito sobre el disco de la hoja. La supervivencia larvaria de P. maha se vio afectada significativamente a una densidad de polen de más de 20 granos por cm2 en el disco de la hoja. Es poco probable que el polen de maíz Bt que expresan Cry1Ab tengan efectos perjudiciales a gran escala en el organismo no objetivo P. maha cerca de los campos de maíz, debido a la baja dosis de deposición de polen en las hojas.

To evaluate the effect of pollen released from transgenic insecticidal corn on non-target lepidopteran insects, corn pollen deposition density on the leaves of sunflower and black nightshade was measured near a cornfield. At 12 d from the start of anthesis, the highest cumulative pollen density on leaves was approximately 160 grains per cm2 at 1 m from the edge of the cornfield, falling to 20 grains at 5 m and less than 10 grains at 10 m. The pollen density calculated using a mathematical model in a previous study evidently had overestimated values. To evaluate precisely the effect of corn pollen expressing Bacillus thuringiensis (Bt) endotoxin (Cry1Ab) on the survival of lepidopteran larvae, we improved the bioassay methods using the pale grass blue, Pseudozizeeria maha, the leaf disc of the wood sorrel, Oxalis corniculata, and transgenic Bt corn (Event-176). When the surface of the leaf was pretreated with a small amount of 80% acetone solution, the preselected pollen dose was successfully applied onto the leaf disc. Larval survival of P. maha was significantly affected at pollen density of more than 20 grains per cm2 on the leaf disc. It is unlikely that pollens from Bt corn expressing Cry1Ab have wide-scaled deleterious effects on non-target P. maha near cornfields, because of low pollen deposition dose on the leaves.

Se realizaron estudios de campo para evaluar la cantidad de la proteína transgénica, insecticida, Cry1Ab, codificada por el gen truncado cry1Ab de Bacillus thuringiensis (Bt); si se liberó del maíz Bt MON810 en el suelo y si las comunidades bacterianas que habitan en la rizosfera del maíz MON810 eran diferentes de las de la rizosfera de cultivares de maíz no transgénicos. La estructura de la comunidad bacteriana fue investigada por SSCP (polimorfismo de conformación de una sola hebra) de los genes 16S rRNA amplificados por PCR del ADN de la comunidad. Usando un protocolo mejorado de extracción y detección basado en un ELISA disponible comercialmente, fue posible detectar la proteína Cry1Ab extraída de los suelos hasta una concentración umbral de 0.07 ng/g de suelo. De 100 ng de proteína Cry1Ab purificada agregada por gramo de suelo, solo un promedio del 37% era extraíble. En ambos sitios de campo investigados, la cantidad de proteína Cry1Ab en el suelo a granel de las parcelas de campo MON810 fue siempre menor que en la rizosfera, esta última varió de 0,1 a 10 ng/g de suelo. La proteína Cry1Ab inmunorreactiva también se detectó a 0,21 ng/g de suelo a granel 7 meses después de la recolección, es decir, en abril del año siguiente. En este momento, sin embargo, se encontraron valores más altos en residuos de hojas (21 ng/g) y de raíces (183 ng/g), el último correspondiente al 12% de la proteína Cry1Ab presente en las raíces intactas. Un muestreo 2 meses después indicó una mayor degradación de la proteína. A pesar de la detección de la proteína Cry1Ab en la rizosfera del maíz MON810, la estructura de la comunidad bacteriana se vio menos afectada por la proteína Cry1Ab que por otros factores ambientales, es decir, la edad de las plantas o las heterogeneidades de campo. La persistencia de la proteína Cry1Ab enfatiza la importancia de considerar los efectos posteriores a la cosecha en organismos no objetivo.

Field studies were done to assess how much of the transgenic, insecticidal protein, Cry1Ab, encoded by a truncated cry1Ab gene from Bacillus thuringiensis (Bt), was released from Bt-maize MON810 into soil and whether bacterial communities inhabiting the rhizosphere of MON810 maize were different from those of the rhizosphere of nontransgenic maize cultivars. Bacterial community structure was investigated by SSCP (single-strand conformation polymorphism) of PCR-amplified 16S rRNA genes from community DNA. Using an improved extraction and detection protocol based on a commercially available ELISA, it was possible to detect Cry1Ab protein extracted from soils to a threshold concentration of 0.07 ng/g soil. From 100 ng of purified Cry1Ab protein added per gram of soil, only an average of 37% was extractable. At both field sites investigated, the amount of Cry1Ab protein in bulk soil of MON810 field plots was always lower than in the rhizosphere, the latter ranging from 0.1 to 10 ng/g soil. Immunoreactive Cry1Ab protein was also detected at 0.21 ng/g bulk soil 7 months after harvesting, i.e. in April of the following year. At this time, however, higher values were found in residues of leaves (21 ng/g) and of roots (183 ng/g), the latter corresponding to 12% of the Cry1Ab protein present in intact roots. A sampling 2 months later indicated further degradation of the protein. Despite the detection of Cry1Ab protein in the rhizosphere of MON810 maize, the bacterial community structure was less affected by the Cry1Ab protein than by other environmental factors, i.e. the age of the plants or field heterogeneities. The persistence of Cry1Ab protein emphasizes the importance of considering post-harvest effects on nontarget organisms.

Se ha desarrollado un enfoque polifásico para obtener el conocimiento de indicadores clave adecuados para la evaluación del impacto ambiental de las líneas de maíz Bt 11 y Bt 176 modificados genéticamente en los ecosistemas del suelo. Evaluamos los efectos del maíz Bt (que expresa de forma constitutiva la toxina insecticida de Bacillus thuringiensis, codificada por el gen Cry1Ab truncado) y las plantas de maíz no Bt y sus residuos en comunidades eubacterianas rizósicas y de suelo granular mediante análisis de electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante 16S genes de ARNr, en el simbionte micorrízico no objetivo Glomus mosseae, y en la respiración del suelo. Los experimentos de microcosmos mostraron diferencias en las comunidades eubacterianas rizosféricas asociadas con las tres líneas de maíz y un nivel significativamente más bajo de colonización de micorrizas en las raíces de maíz Bt 176. En experimentos en invernadero, se detectaron diferencias entre las plantas de maíz Bt y no Bt en comunidades eubacterianas rizosféricas (tanto totales como activas), en bacterias heterótrofas rizosféricas cultivables y en colonización micorrízica. Residuos de plantas de plantas transgénicas, arados en la cosecha y que se mantuvieron mezclados con el suelo por hasta 4 meses, afectaron la respiración del suelo, las comunidades bacterianas y el establecimiento de micorrizas por endófitos originarios. El enfoque multimodal utilizado en nuestro trabajo puede aplicarse en estudios de campo a largo plazo dirigidos a monitorear el peligro real de los cultivos modificados genéticamente y sus residuos en comunidades microbianas del suelo no objetivo.

A polyphasic approach has been developed to gain knowledge of suitable key indicators for the evaluation of environmental impact of genetically modified Bt 11 and Bt 176 corn lines on soil ecosystems. We assessed the effects of Bt corn (which constitutively expresses the insecticidal toxin from Bacillus thuringiensis, encoded by the truncated Cry1Ab gene) and non-Bt corn plants and their residues on rhizospheric and bulk soil eubacterial communities by means of denaturing gradient gel electrophoresis analyses of 16S rRNA genes, on the nontarget mycorrhizal symbiont Glomus mosseae, and on soil respiration. Microcosm experiments showed differences in rhizospheric eubacterial communities associated with the three corn lines and a significantly lower level of mycorrhizal colonization in Bt 176 corn roots. In greenhouse experiments, differences between Bt and non-Bt corn plants were detected in rhizospheric eubacterial communities (both total and active), in culturable rhizospheric heterotrophic bacteria, and in mycorrhizal colonization. Plant residues of transgenic plants, plowed under at harvest and kept mixed with soil for up to 4 months, affected soil respiration, bacterial communities, and mycorrhizal establishment by indigenous endophytes. The multimodal approach utilized in our work may be applied in long-term field studies aimed at monitoring the real hazard of genetically modified crops and their residues on nontarget soil microbial communities.

Se realizaron estudios de campo a gran escala para determinar si las siembras temporales del maíz de Bacillus thuringiensis (maíz Berliner) (Bt) (evento 176 y Bt11) afectarían la abundancia estacional de los siguientes depredadores generalistas: Coleomegilla maculata DeGeer y Cycloneda munda (Say) (Coleoptera : Coccinellidae), Orius insidiosus (Say) (Heteroptera: Anthocoridae), Chrysoperla carnea Stephens (Neuroptera: Chrysopidae) y un parásito especialista, Macrocentrus cingulum Brischke (Hymenoptera: Braconidae). Las poblaciones de adultos se monitorearon utilizando trampas adhesivas amarillas Pherocon AM, en tres ubicaciones en Iowa (1996–1998). En cada ubicación, se utilizó un diseño de parcelas divididas con maíz Bt y no Bt como parcelas principales y tres fechas de siembra como parcelas divididas. Se observaron pocas diferencias en la abundancia entre el maíz Bt y el maíz no Bt para los depredadores generalistas estudiados. Sin embargo, M. cingulum, un parasitoide especialista del perforador de maíz europeo, se vio significativamente afectado por la presencia de maíz Bt. Las densidades de M. cingulum en adultos fueron 29–60% menores en el maíz Bt en comparación con el maíz no Bt. Los análisis de regresión indicaron que los adultos con M. cingulum fueron seleccionados preferentemente y posteriormente aumentaron con el tiempo en los tratamientos de maíz sin Bt en cada ubicación dentro de cada año. Se observaron diferencias significativas entre las fechas de siembra para las cinco especies. Los efectos de la abundancia del maíz Bt en estos enemigos naturales no fueron inesperados, dado el comportamiento de búsqueda y forrajeo de diferentes especies y sus niveles variables de dependencia de la presencia del perforador del maíz europeo.

Large-scale field studies were conducted to determine if temporal plantings of Bacillus thuringiensis (Berliner) (Bt) corn (event 176 and Bt11) would affect the seasonal abundance of the following generalist predators: Coleomegilla maculata DeGeer and Cycloneda munda (Say) (Coleoptera: Coccinellidae), Orius insidiosus (Say) (Heteroptera: Anthocoridae), Chrysoperla carnea Stephens (Neuroptera: Chrysopidae), and one specialist parasitoid, Macrocentrus cingulum Brischke (Hymenoptera: Braconidae). Adult populations were monitored using Pherocon AM yellow sticky traps at three locations in Iowa (1996–1998). At each location, a split-plot design was used with Bt and non-Bt corn as main plots and three planting dates as the split plots. Few differences in abundance were observed between Bt and non-Bt corn for the generalist predators studied. However, M. cingulum, a specialist parasitoid of European corn borer, was significantly affected by the presence of Bt corn. Densities of adult M. cingulum were 29–60% lower in Bt corn compared with non-Bt corn. Regression analyses indicated M. cingulum adults were preferentially recruited to and subsequently increased over time in the non-Bt corn treatments at each location within each year. Significant differences were observed among planting dates for all five species. Abundance effects from Bt corn on these natural enemies were not unexpected given the foraging and searching behaviors of different species and their varying levels of dependence on the presence of European corn borer.

Revisamos las pruebas de laboratorio que estudiaron el impacto de las plantas genéticamente modificadas en artrópodos, enemigos naturales. Se han analizado un total de 18 especies de depredadores y 14 especies de parasitoides, la mayoría en solo unos pocos experimentos. Ciertos grupos (avispas braconidas) o especies (la crisopa verde, Chrysoperla carnea) han atraído mucho esfuerzo de análisis, mientras que los representantes de otros, incluidas las órdenes completas (por ejemplo, Diptera), nunca han sido evaluados. Concluimos que las pruebas de laboratorio no son los escenarios del "peor de los casos" previstos por los diseños experimentales, y a menudo no son ecológicamente realistas: por lo general, proporcionan alimentación ad libitum, sin elección de presas, tipo de presa única, sin combinación de factores de estrés y temperaturas uniformes . Ninguno de estos es representativo de las condiciones de campo, sin embargo, la mayoría podría imitarse fácilmente en pruebas de laboratorio más complejas. En la mayoría de los casos (94,6%), los estudios no pudieron indicar el nivel de potencia requerido para detectar cualquier impacto. El tamaño pequeño de la muestra y la gran variabilidad son factores que enmascaran todas las diferencias, excepto los efectos potenciales muy grandes. Para los depredadores, se cuantificaron 126 parámetros, entre los que se incluyen la supervivencia / mortalidad (37 casos), el tiempo de desarrollo (22) y la masa / tamaño corporal (20). Para los parasitoides, se cuantificaron 128 parámetros, la mayoría con lectinas o inhibidores de proteinasas. Las mediciones más frecuentes fueron: fecundidad (23 experimentos), longevidad de adultos, grado de parasitismo (17 cada uno), tamaño corporal, mortalidad y tiempo de desarrollo larvario. De manera adicional (resumiendo todos los parámetros cuantificados) indicó que las pruebas de laboratorio cuantificaron un número notable de casos (30% para depredadores, 39.8% para parasitoides), donde los impactos de la planta genéticamente modificada fueron significativamente negativos. Estos involucran varios parámetros, organismos, métodos de prueba y niveles de significancia, pero colectivamente indican que el uso de cultivos genéticamente modificados puede tener efectos negativos en los enemigos naturales de las plagas de los cultivos.

We reviewed laboratory tests which studied the impact of genetically modified plants on arthropod natural enemies. A total of 18 species of predators and 14 species of parasitoids have been tested, most in only a few experiments. Certain groups (braconid wasps) or species (the green lacewing, Chrysoperla carnea) have attracted much effort, while representatives of others, including whole orders (e.g., Diptera), have never had a species tested. We conclude that laboratory tests are not the ‘worst case’ scenarios intended by the experimental designs, and are not often ecologically realistic: they typically provided ad libitum feeding, no prey choice, single prey type, no combination of stress factors and usually uniform temperatures. None of these are representative of field conditions, yet most could be easily mimicked in more complex laboratory tests. In most cases (94.6%), the studies were unable to indicate the level of power required to detect any impact. Small sample size and large variability are factors that mask all but very large differences in potential effects. For predators, 126 parameters were quantified, most commonly including survival/mortality (37 cases), development time (22), and body mass/size (20). For parasitoids, 128 parameters were quantified, the majority involving lectins or proteinase inhibitors. Most frequent measurements were: fecundity (23 experiments), adult longevity, extent of parasitism (17 each), body size, mortality, and larval development time. An aggregative scoring (summarising all quantified parameters) indicated that the laboratory tests quantified a remarkable number of cases (30% for predators, 39.8% for parasitoids), where the impacts of the genetically modified plant were significantly negative. These involve various parameters, organisms, test methods, and significance levels, but collectively they indicate that the use of genetically modified crops may result in negative effects on the natural enemies of crop pests.

La siembra de cultivos transgénicos que expresan endotoxinas de Bacillus thuringiensis está generalizada en todo el mundo; el prolífico aumento en su aplicación expone a los organismos no objetivo a toxinas diseñadas para controlar plagas. Hasta la fecha, los estudios se han centrado en los efectos de las endotoxinas Bt en herbívoros y detritívoros específicos, sin considerar su persistencia dentro de las redes alimenticias de artrópodos. Aquí, informamos la primera evaluación de campo cuantitativa de los niveles de endotoxinas Bt dentro de herbívoros no objetivo y la captación por artrópodos de orden superior. Los ensayos basados ​​en anticuerpos indicaron cantidades significativas de endotoxina Cry1Ab detectable dentro de herbívoros no objetivo que se alimentan de maíz transgénico (incluido el escarabajo de la pulga del maíz, Chaetocnema pulicaria, escarabajo japonés, Popillia japonica y gusano de la raíz del sur, Diabrotica undecimpuncttata howard). Además, los depredadores artrópodos (Coccinellidae, Araneae y Nabidae) recolectados de estos agroecosistemas también contenían cantidades significativas de endotoxina Cry1Ab, lo que indica su movimiento hacia niveles tróficos superiores. Es probable que esta captación por parte de los depredadores haya ocurrido por la alimentación directa de material vegetal (en depredadores que son facultativamente fitófagos) o el consumo de presas de artrópodos que contenían estas proteínas. Estos datos indican que la exposición a largo plazo a toxinas insecticidas ocurre en el campo. Por lo tanto, estos niveles de exposición deben considerarse durante futuras evaluaciones de riesgo de cultivos transgénicos frente a herbívoros no dirigidos y depredadores artrópodos

The planting of transgenic crops expressing Bacillus thuringiensis endotoxins is widespread throughout the world; the prolific increase in their application exposes nontarget organisms to toxins designed to control pests. To date, studies have focused upon the effects of Bt endotoxins on specific herbivores and detritivores, without consideration of their persistence within arthropod food webs. Here, we report the first quantitative field evaluation of levels of Bt endotoxin within nontarget herbivores and the uptake by higher order arthropods. Antibody‐based assays indicated significant quantities of detectable Cry1Ab endotoxin within nontarget herbivores which feed on transgenic corn (including the corn flea beetle, Chaetocnema pulicaria, Japanese beetle, Popillia japonica and southern corn rootworm, Diabrotica undecimpunctata howardi). Furthermore, arthropod predators (Coccinellidae, Araneae, and Nabidae) collected from these agroecosystems also contained significant quantities of Cry1Ab endotoxin indicating its movement into higher trophic levels. This uptake by predators is likely to have occurred by direct feeding on plant material (in predators which are facultatively phytophagous) or the consumption of arthropod prey which contained these proteins. These data indicate that long‐term exposure to insecticidal toxins occurs in the field. These levels of exposure should therefore be considered during future risk assessments of transgenic crops to nontarget herbivores and arthropod predators

Bacillus thuringiensis se usa ampliamente como pesticida biológico para controlar insectos que causan daños a los cultivos o transmiten enfermedades. El hecho de que también pueda atacar al organismo modelo Caenorhabditis elegans no solo ha brindado nuevos conocimientos sobre cómo las toxinas producidas por la bacteria actúan, sino también cómo los insectos diana contrarrestan el ataque. Los enfoques modernos, como la genética reversa y la tecnología de microarreglos, han revelado nuevos receptores para las toxinas y las posibles vías de transducción de señales inducidas dentro del huésped después de la intoxicación. Este artículo discutirá cómo estos hallazgos encajan con los modelos actuales y cómo podrían influir en los estudios futuros.

Bacillus thuringiensis is widely used as a biological pesticide to control insects that either cause damage to crops or transmit disease. That it can also target the model organism Caenorhabditis elegans has not only provided exciting new insights into how the toxins produced by the bacterium target their victims but also how target insects counter the attack. Modern approaches such as reverse genetics and microarray technology have revealed novel receptors for the toxins and possible signal transduction pathways induced within the host following intoxication. This article will discuss how these findings fit in with current models and how they might influence future studies.

El comportamiento de la araña roja de dos puntos, Tetranychus urticae Koch y el ácaro depredador Phytoseiulus persimilis A.-H. se investigó en experimentos de laboratorio con berenjenas transgénicas Bt, Solanum melongena L., que produjeron la toxina Cry3Bb y las correspondientes berenjenas isogénicas no transformadas. En experimentos bitróficos, se realizaron pruebas de disco de elección dual para revelar los efectos de las berenjenas transgénicas en la preferencia de plantas hospedantes de T. urticae . Hembras adultas de araña roja se colocaron individualmente en discos foliares (2 cm de diámetro) y se observaron durante cinco días. Las hembras ocurrieron significativamente más frecuentemente en mitades transgénicas en las que también hubo una cantidad significativamente mayor de T. urticaese encontraron huevos. Los efectos de una presa alimentada con berenjena Cry3Bb sobre la preferencia de alimentación de P. persimilis se investigaron en experimentos tritróficos. Se ofrecieron dieciséis hembras de araña roja, ocho de las cuales habían sido extraídas de berenjenas transgénicas y ocho de berenjenas isogénicas, a hembras bien alimentadas de P. persimilis y se registró el número de arañas rojas respectivas consumidas 12 h más tarde, cuando a los depredadores se les ofrecieron nuevas arañas rojas nuevamente. Este procedimiento se repitió seis veces. Los resultados revelaron que los ácaros depredadores consumían significativamente menos arañas rojas alimentadas con Bt que las presas que habían sido criadas con berenjenas de control. Estos resultados indican que las berenjenas que expresan la toxina Cry3Bb para la resistencia contra el escarabajo de la patata de Colorado son más preferidas por los ácaros araña pero son menos preferidas por su depredador P. persimilis . Se discuten las posibles consecuencias de estos hallazgos para el control biológico de la araña roja en las berenjenas.

The behavior of the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch and the predatory mite Phytoseiulus persimilis A.-H. was investigated in laboratory experiments with transgenic Bt-eggplants, Solanum melongena L., producing the Cry3Bb toxin and corresponding isogenic, non-transformed eggplants. In bitrophic experiments, dual-choice disc tests were conducted to reveal the effects of transgenic eggplants on host plant preference of T. urticae. Adult spider mite females were individually placed on leaf discs (2 cm diameter) and were observed during five days. Females occurred significantly more frequently on transgenic halves on which also significantly more T. urticae eggs were found. The effects of a Cry3Bb-eggplant fed prey on the feeding preference of P. persimilis were investigated in tritrophic experiments. Sixteen spider mite females, eight of which had been taken from transgenic and eight from isogenic eggplants, were offered to well-fed females of P. persimilis and numbers of respective spider mites consumed were registered 12 h later when the predators were offered new spider mites again. This procedure was repeated six times. The results revealed that predatory mites consumed significantly less Bt-fed spider mites than prey that had been raised on control eggplants. These results indicate that eggplants expressing the Cry3Bb toxin for resistance against the Colorado potato beetle are more preferred by spider mites but are less preferred by their predator P. persimilis. Possible consequences of these findings for biological control of spider mites on eggplants are discussed.

Las propiedades bioquímicas del suelo se han descrito a menudo como indicadores tempranos y sensibles de cambios ecológicos tanto en el suelo natural como en el agroecosistema. En el estudio actual se investigaron bajo condiciones de laboratorio los impactos de la modificación de la paja de arroz transgénico Bt (KMD) sobre las actividades biológicas en el suelo inundado por agua y se compararon con la paja de arroz no transgénico (Xiushui 11). Los resultados mostraron que hubo algunas diferencias en las actividades de proteasa, fosfatasa neutra y celulasa entre el suelo modificado con paja de arroz transgénica Bt y paja de arroz no transgénica en la etapa temprana de la incubación, y ninguna de estas diferencias fue persistente. Sin embargo, las diferencias en la actividad de la deshidrogenasa, metanogénesis, producción de hidrógeno y respiración anaeróbica entre el suelo suplementado con paja de arroz transgénica Bt y paja de arroz no transgénica fueron persistentes durante el curso de la incubación. La actividad de la deshidrogenasa, la metanogénesis y la respiración anaeróbica fueron considerablemente más bajas en los días 7 a 56 de la muestra, pero más altas después del día 56 en el suelo modificado con paja de arroz transgénica Bt. En comparación, la producción de H2 en el suelo que contenía paja de arroz transgénica Bt fue significativamente menor después del día 56. Los resultados demostraron que la modificación de la paja de arroz transgénica Bt alteró algunas propiedades biológicas importantes en el suelo inundado de agua, lo que indica un cambio en poblaciones microbianas o un cambio en las capacidades metabólicas de la comunidad microbiana como resultado de la disponibilidad de sustrato en el suelo.

The biochemical properties of soil have often been described as early and sensitive indicators of ecological changes in both natural soil and agroecosystem. In the current study, the impacts of the amendment of Bt-transgenic rice (KMD) straw on biological activities in water-flooded soil were investigated under laboratoryconditions and compared with non-transgenic rice (Xiushui 11) straw. The results showed that there were some differences in protease, neutral phosphatase and cellulase activities between soil amended with Bt-transgenic rice straw and non-transgenic rice straw at the early stage of incubation, and none of these differences were persistent. However, differences in dehydrogenaseactivity, methanogenesis, hydrogen production and anaerobic respiration between soil supplemented with Bt-transgenic rice straw and non-transgenic rice straw were persistent over the course of incubation. Dehydrogenase activity, methanogenesis and anaerobic respiration were considerably lower from sample days 7 to 56, but higher after day 56 in soil amended with Bt-transgenic rice straw. In comparison, the H2-production in soil containing Bt-transgenic rice straw was significantly lower after day 56. The results demonstrated that the amendment of the Bt-transgenic rice straw altered some important biological properties in water-flooded soil, indicating a shift in microbial populations or a change in the metabolic abilities of the microbial community as a result of substrate availability in soil.

Los efectos en la mariposa monarca, Danaus plexippus L., después de la exposición continua de larvas a depósitos naturales de Bacillus thuringiensis (Bt) y polen no Bt en algodoncillo, se midieron en cinco estudios. Los primeros estadios se expusieron a las 3–4 y 6–7 días después de la antesis inicial, ya sea directamente en plantas de algodoncillo en campos de maíz comerciales o en el laboratorio sobre hojas recolectadas de algodoncillo en parcelas de maíz. Los niveles de exposición al polen de 122 a 188 granos / cm2 / d fueron similares a los niveles dentro del campo que las poblaciones de mariposas monarcas podrían experimentar en la población general de campos de maíz. Los resultados indican que un 23,7% menos de larvas expuestas a estos niveles de polen Bt durante la antesis alcanzaron la etapa adulta. Un procedimiento de evaluación de riesgos utilizado anteriormente se actualizó con un modelo de simulación que estima la proporción de mariposas monarca de segunda generación afectadas. Cuando se considera en todo el rango del Cinturón del Maíz de Estados Unidos, que representa solo el 50% de la población reproductora, el riesgo para las larvas de la mariposa monarca asociadas con la exposición a largo plazo al polen de maíz Bt es de un 0,6% más de mortalidad. La exposición también prolongó el tiempo de desarrollo de las larvas en 1,8 días y redujo los pesos de pupas y adultos en un 5,5%. La proporción de sexos y la longitud del ala de los adultos no se vieron afectados. La importancia ecológica de estos efectos subletales se discute en relación con la mortalidad de la generación y el rendimiento en adultos.

Effects on monarch butterfly, Danaus plexippus L., after continuous exposure of larvae to natural deposits of Bacillus thuringiensis (Bt) and non-Bt pollen on milkweed, were measured in five studies. First instars were exposed at 3–4 and 6–7 d after initial anthesis, either directly on milkweed plants in commercial cornfields or in the laboratory on leaves collected from milkweeds in corn plots. Pollen exposure levels ranging from 122 to 188 grains/cm2/d were similar to within-field levels that monarch butterfly populations might experience in the general population of cornfields. Results indicate that 23.7% fewer larvae exposed to these levels of Bt pollen during anthesis reached the adult stage. A risk assessment procedure used previously was updated with a simulation model estimating the proportion of second-generation monarch butterflies affected. When considered over the entire range of the Corn Belt, which represents only 50% of the breeding population, the risk to monarch butterfly larvae associated with long-term exposure to Bt corn pollen is 0.6% additional mortality. Exposure also prolonged the developmental time of larvae by 1.8 d and reduced the weights of both pupae and adults by 5.5%. The sex ratio and wing length of adults were unaffected. The ecological significance of these sublethal effects is discussed relative to generation mortality and adult performance.