Riesgos y daños asociados al maíz transgénico

Las susceptibilidades de 82 gusanos elotero, Helicoverpa zea (Boddie), y 44 lombrices del gusano del tabaco, Heliothis virescens (F.) (Lepidoptera: Noctuidae), las poblaciones a la proteína Cry2Ab2 se midieron en ensayos de dieta incorporados en la Universidad de Arkansas de 2002 a 2005. Los datos resultantes se utilizaron para calcular las estimaciones globales (datos agrupados) de la susceptibilidad de las especies para futuros puntos de referencia de resistencia. Las variabilidades entre las poblaciones también fueron estudiadas comparando con las regresiones para poblaciones individuales y el cálculo de las susceptibilidades medias para diferentes subgrupos de las colonias estudiadas. Las estimaciones de concentración letal individual (LC50) para nueve poblaciones de H. virescens de laboratorio, siete cruzadas en laboratorio y 28 de campo variaron hasta 48 veces cuando se ajustaron para la respuesta de la colonia de laboratorio más susceptible estudiada. Las susceptibilidades medias de todas las colonias de laboratorio, de cruzamiento de laboratorio o de campo variaron solo dos veces. Cuando se agruparon por plantas hospederas, las poblaciones recolectadas en tabaco, Nicotiana tabacum (L.), parecieron ser menos susceptibles que las recolectadas en otras plantas hospederas. Los valores individuales de CL50 para 82 poblaciones de H. zea de laboratorio, de cruce de laboratorio y de campo variaron hasta 37 veces. Los valores medios de CL50 de todas las poblaciones de laboratorio, de cruce de laboratorio o de campo variaron solo tres veces. Las susceptibilidades de las poblaciones el gusano bellotero del algodón fueron hasta cuatro veces menos que las del maíz Bacillus thuringiensis, Zea mays L. las poblaciones de campo colectadas durante al final del ciclo fueron generalmente menos susceptibles que las recolectadas al inicio de la temporada. En las dos especies, H. zea fue menos sensible a Cry2Ab2 que H. virescens. Ambas especies parecen ser menos sensibles a Cry2Ab2 que a CrylAc.

Susceptibilities of 82 bollworm, Helicoverpa zea (Boddie), and 44 tobacco budworm, Heliothis virescens (F.) (Lepidoptera: Noctuidae), populations to Cry2Ab2 protein were measured in diet incorporated assays at the University of Arkansas from 2002 to 2005. Resulting data were used to calculate overall (pooled data) estimates of species susceptibility for future benchmarks of resistance. Variabilities among populations also were studied by comparing regressions for individual populations and calculating mean susceptibilities for different subgroups of the colonies studied. Individual lethal concentration (LC50) estimates for nine laboratory, seven laboratory-cross, and 28 field populations of H. virescens varied up to 48-fold when adjusted for the response of the most susceptible laboratory colony studied. Mean susceptibilities of all laboratory, laboratory-cross, or field colonies varied only two-fold. When grouped by host plants, populations collected on tobacco, Nicotiana tabacum (L.), seemed to be less susceptible than those collected on other host plants. Individual LC50 values for 82 laboratory, laboratory-cross and field populations of H. zea varied up to 37-fold. Mean LC50 values of all laboratory, laboratory-cross, or field populations varied only three-fold. Susceptibilities of populations from Bollgard cotton were up to four-fold less than those from Bacillus thuringiensis corn, Zea mays L. Field populations collected during late season were generally less susceptible than those collected early in the season. Across the two species, H. zea was less sensitive to Cry2Ab2 than H. virescens. Both species seem to be less sensitive to Cry2Ab2 than to CrylAc.

En 2003, las autoridades ambientales del Distrito Federal de México declararon que los organismos genéticamente modificados eran incompatibles con las prácticas de agricultura ecológica establecidas en las zonas rurales al sur de la Ciudad de México. Para garantizar el cumplimiento de las normas oficiales y las políticas de agricultura orgánica, se tomaron medidas para implementar un sistema de alerta temprana para la detección de maíz transgénico en los campos de los agricultores. En nuestros esfuerzos de muestreo, que se realizaron en 2003, se encontraron proteínas transgénicas expresadas en maíz en dos (0,96%) de 208 muestras de campos de agricultores, ubicados en dos (8%) de 25 comunidades muestreadas. México importa una cantidad sustancial de maíz de los EE. UU. y, debido a las redes de semillas formales e informales entre los agricultores rurales, existen muchas rutas potenciales de entrada para el maíz transgénico en las redes alimentarias y de piensos.

In 2003, the environmental authorities of the Federal District of Mexico declared that genetically modified organisms were incompatible with ecological agriculture practices established in rural areas south of Mexico City. To ensure compliance with official standards and organic agriculture policies, steps were taken to implement an early warning system for the detection of genetically modified maize in farmers’ fields. In our sampling efforts, which were conducted in 2003, transgenic proteins expressed in maize were found in two (0.96%) of 208 samples from farmers’ fields, located in two (8%) of 25 sampled communities. Mexico imports a substantial amount of maize from the US, and due to formal and informal seed networks among rural farmers, there are many potential routes of entrance for transgenic maize into food and feed webs. To sustain agroecological practices, preserve organic agriculture, and conserve maize landraces in the Soil Conservation area of the Mexican Federal District, environmental authorities will need to maintain and update ecological policies such as the “green seal” for organic agriculture, apply alternative technologies such as biofertilizers to enhance plant nutrition, and develop sustainable maize agriculture with the implementation of profitable intercropping systems.

El objetivo del experimento fue determinar si las variaciones temporales de la actividad subterránea reflejan la influencia de la proteína Cry1Ab del maíz transgénico en las bacterias del suelo y, por lo tanto, en un cambio regulatorio de la comunidad microbiana (capacidad para metabolizar fuentes que pertenecen a diferentes gremios químicos) y/o un cambio en la abundancia numérica de sus células. La ubicación de los residuos es conocida por su fuerte influencia en las comunidades de descomposición de suelos. Los efectos de la adición de residuos de cultivos en la respiración y las actividades catabólicas de la comunidad bacteriana se examinaron en experimentos de microcosmos. Se incluyeron en el diseño experimental cuatro cultivos de Zea mays L. de dos isolíneas diferentes (cada una incluye el cultivo convencional y su cultivar Bacillus thuringiensis) y un control de suelo granular. Los modelos de crecimiento sugieren una dicotomía entre los suelos modificados con residuos de maíz convencionales o transgénicos. La proteína Cry1Ab pareció influir en la composición de la comunidad microbiana. La respiración del suelo altamente mejorada observada durante las primeras 72 h después de la adición de residuos de maíz Bt puede interpretarse como relacionada con la presencia de residuos de cultivos transgénicos. Este resultado se confirmó mediante el recuento en placa de agar, ya que los promedios de las unidades formadoras de colonias de los suelos en los tratamientos convencionales fueron aproximadamente un tercio de los tratados con paja transgénica. Además, la adición de maíz Bt pareció inducir un mayor consumo microbiano de carbohidratos en los “EcoPlates” BIOLOG. Tres semanas después de la adición de residuos de maíz a los suelos, no se detectaron diferencias entre la tasa de consumo de gremios químicos específicos por bacterias en suelos modificados con maíz transgénico y bacterias en suelos adicionados con maíz convencional. Los residuos de cultivos cosechados, comparables a la paja de maíz posterior a la cosecha (una práctica común en la agricultura actual), influyen rápidamente en las células bacterianas del suelo a un nivel funcional. En general, estos datos apoyan la existencia de cambios ecológicos cortos inducidos por Bt en las comunidades microbianas de los suelos de las tierras de cultivo.

The aim of the experiment was to determine if temporal variations of belowground activity reflect the influence of the Cry1Ab protein from transgenic maize on soil bacteria and, hence, on a regulatory change of the microbial community (ability to metabolize sources belonging to different chemical guilds) and/or a change in numerical abundance of their cells. Litter placement is known for its strong influence on the soil decomposer communities. The effects of the addition of crop residues on respiration and catabolic activities of the bacterial community were examined in microcosm experiments. Four cultivars of Zea mays L. of two different isolines (each one including the conventional crop and its Bacillus thuringiensis cultivar) and one control of bulk soil were included in the experimental design. The growth models suggest a dichotomy between soils amended with either conventional or transgenic maize residues. The Cry1Ab protein appeared to influence the composition of the microbial community. The highly enhanced soil respiration observed during the first 72 h after the addition of Bt-maize residues can be interpreted as being related to the presence of the transgenic crop residues. This result was confirmed by agar plate counting, as the averages of the colony-forming units of soils in conventional treatments were about one-third of those treated with transgenic straw. Furthermore, the addition of Bt-maize appeared to induce increased microbial consumption of carbohydrates in BIOLOG EcoPlates. Three weeks after the addition of maize residues to the soils, no differences between the consumption rate of specific chemical guilds by bacteria in soils amended with transgenic maize and bacteria in soils amended with conventional maize were detectable. Reaped crop residues, comparable to post-harvest maize straw (a common practice in current agriculture), rapidly influence the soil bacterial cells at a functional level. Overall, these data support the existence of short Bt-induced ecological shifts in the microbial communities of croplands’ soils.

Una de las principales preocupaciones con respecto al despliegue de plantas transgénicas resistentes a insectos es su impacto potencial en organismos no objetivo, en particular en artrópodos beneficiosos, como los depredadores. Para evaluar los riesgos que las plantas transgénicas representan para los depredadores, se pueden utilizar varios sistemas de prueba experimentales. Cuando se usan estudios tritróficos, es importante verificar la exposición real del depredador, es decir, la presencia de toxina biológicamente activa en el artrópodo herbívoro (presa). Por lo tanto, investigamos la absorción de la toxina Cry1Ab por parte de las larvas de la crisopa (Chrysoperla carnea (Stephens); Neuroptera: Chrysopidae) después de consumir dos herbívoros alimentados con maíz Bt (Tetranychus urticae Koch; Acarina: Tetranychidae y Spodoptera littoralis (Boisduval); Lepidoptera: Noctuidae) mediante una prueba inmunológica (ELISA) y la actividad de la toxina Cry1Ab después de la ingesta por los herbívoros. Además, comparamos la actividad de la toxina Cry1Ab producida por el maíz Bt con la de la toxina purificada obtenida de Escherichia coli transformada, que se recomienda usar en estudios de toxicidad. La actividad de la toxina se evaluó realizando bioensayos de alimentación con larvas del barrenador europeo del maíz (Ostrinia nubilalis (Hübner); Lepidoptera: Crambidae), la plaga objetivo del maíz que expresa Cry1Ab. ELISA confirmó la ingesta de toxina Bt por las larvas de C. carnea cuando se alimentó con una de las dos especies de presas, y los bioensayos de alimentación utilizando la plaga objetivo mostraron que la actividad biológica de la toxina Cry1Ab se mantiene después de la ingesta por ambas especies de herbívoros. Estos hallazgos se discuten en el contexto de estudios de evaluación de riesgos anteriores con C. carnea. La proteína Cry1Ab purificada fue más tóxica para O. nubilalis en comparación con la toxina Cry1Ab derivada de la planta cuando se aplicó a concentraciones iguales de acuerdo con las mediciones de ELISA. Se discuten las posibles razones de estos hallazgos.

A major concern regarding the deployment of insect resistant transgenic plants is their potential impact on non-target organisms, in particular on beneficial arthropods such as predators. To assess the risks that transgenic plants pose to predators, various experimental testing systems can be used. When using tritrophic studies, it is important to verify the actual exposure of the predator, i.e., the presence of biologically active toxin in the herbivorous arthropod (prey). We therefore investigated the uptake of Cry1Ab toxin by larvae of the green lacewing (Chrysoperla carnea (Stephens); Neuroptera: Chrysopidae) after consuming two Bt maize-fed herbivores (Tetranychus urticae Koch; Acarina: Tetranychidae and Spodoptera littoralis (Boisduval); Lepidoptera: Noctuidae) by means of an immunological test (ELISA) and the activity of the Cry1Ab toxin following ingestion by the herbivores. Moreover, we compared the activity of Cry1Ab toxin produced by Bt maize to that of purified toxin obtained from transformed Escherichia coli, which is recommended to be used in toxicity studies. The activity of the toxin was assessed by performing feeding bioassays with larvae of the European corn borer (Ostrinia nubilalis (Hübner); Lepidoptera: Crambidae), the target pest of Cry1Ab expressing maize. ELISA confirmed the ingestion of Bt toxin by C. carnea larvae when fed with either of the two prey species and feeding bioassays using the target pest showed that the biological activity of the Cry1Ab toxin is maintained after ingestion by both herbivore species. These findings are discussed in the context of previous risk assessment studies with C. carnea. The purified Cry1Ab protein was more toxic to O. nubilalis compared to the plant-derived Cry1Ab toxin when applied at equal concentrations according to ELISA measurements. Possible reasons for these findings are discussed.

Para evaluar los riesgos de una planta transgénica resistente a los insectos para los artrópodos no blanco, es importante verificar la transmisión de la toxina Cry1Ab a través de la cadena alimentaria y, por lo tanto, la exposición de los depredadores en el campo. Se recolectaron muestras de diferentes plantas, tejidos, herbívoros y depredadores en los campos de maíz Bt en España (Evento 176) en diferentes períodos durante la temporada y el contenido de toxinas se midió usando ELISA. Se realizaron estudios de laboratorio complementarios con el depredador omnívoro Orius majusculus. Para evaluar la absorción y persistencia de la toxina después de alimentarse de varias fuentes de alimentos que contienen Bt se investigó la exposición de las especies no objetivo al producto transgénico. La exposición de los depredadores en el campo depende de los niveles de toxinas en las fuentes de alimentos, su ecología alimentaria y la de sus presas. Los resultados de campo revelaron que el contenido de toxinas en algunos herbívoros era insignificante (áfidos, trips, saltamontes) en comparación con los de los ácaros. Este último herbívoro solo se produjo después de la eliminación del polen y contenía niveles de toxinas tres veces más altos que las hojas de maíz Bt. Los datos confirmaron que la toxina Bt puede transferirse a los depredadores, es decir, a Orius spp., Chrysoperla spp. Y Stethorus sp. Esto solo se aplicaba cuando el polen de maíz Bt o los ácaros estaban disponibles. El paso de la toxina Bt a O. majusculus a través de estas dos fuentes de alimentos también se confirmó en el laboratorio. Por el contrario, algunos depredadores en el campo (hemerobios, Nabis sp., Hippodamia sp., Demetrias sp.) no tenían niveles de toxinas o los niveles de toxinas eran insignificantes, incluso cuando el polen o los ácaros estaban presentes. Además de la información esencial para la evaluación de la exposición de numerosos depredadores de artrópodos, este estudio proporciona una perspectiva de la ecología de la alimentación de diferentes artrópodos en el sistema del maíz.

1. To assess the risks of an insect‐resistant transgenic plant for non‐target arthropods, it is important to 2. To verify the transmission of Cry1Ab toxin through the food chain, and thus exposure of predators in the field, samples from different plant tissues, herbivores, and predators in Bt maize fields in Spain (Event 176) were collected at different periods over the season and the toxin content was measured using ELISA. Complementary laboratory studies were performed with the omnivorous predator Orius majusculus to assess the toxin uptake and persistence after feeding on variable Bt‐containing food sources.investigate the exposure of non‐target species to the transgene product. Exposure of predators in the field depends on the toxin levels in food sources, their feeding ecology and that of their prey. 3. Field results revealed that toxin content in some herbivores was negligible (aphids, thrips, leafhoppers) compared with those in spider mites. The latter herbivore only occurred after pollen shed and contained three times greater toxin levels than Bt maize leaves. 4. Data confirmed that the Bt toxin can be transferred to predators, that is to say to Orius spp., Chrysoperla spp., and Stethorus sp. This only applied when Bt maize pollen or spider mites were available. The passage of Bt toxin to O. majusculus via these two food sources was also confirmed in the laboratory. Contrastingly, some predators in the field (hemerobiids, Nabis sp., Hippodamia sp., Demetrias sp.) contained no or negligible toxin levels even when pollen or spider mites were present. 5. Besides essential information for exposure assessment of numerous arthropod predators, this study provides an insight into the feeding ecology of different arthropods in the maize system.

Se estudiaron en el laboratorio los efectos de la exposición al polen de maíz del evento Bt176 (cultivar “Navares”) sobre las larvas de la mariposa cometa negra europea (Papilio machaon L.). Las larvas de primer estadio se expusieron a diferentes densidades de polen aplicadas a discos foliares de Pastinaca sativa L. durante 48 h. Las densidades de polen aplicadas en este estudio estuvieron dentro del rango registrado en el campo. Las larvas que fueron expuestas a densidades de polen de maíz Bt más altas consumieron más polen y tuvieron una tasa de supervivencia más baja. El LD50 con respecto a las larvas que sobrevivieron a la edad adulta fue de 13,72 granos de polen consumidos por la larva en el primer estadio. La captación de polen de maíz Bt redujo el consumo de plantas, disminuyó el peso corporal y aumentó el tiempo de desarrollo de las larvas. Los efectos sobre el peso pupal y la duración del período pupal estuvieron presentes, pero menos pronunciados y más pequeños que los efectos sobre las larvas. Las larvas que consumieron polen de maíz Bt en su primer estadio tuvieron menor peso corporal y fueron más pequeñas como hembras adultas. Concluimos que los posibles efectos del maíz Bt en las mariposas y polillas europeas deben evaluarse más rigurosamente antes de cultivar el maíz Bt en grandes áreas.

Effects of exposure to maize pollen of event Bt176 (cultivar ‘‘Navares’’) on the larvae of the European common swallowtail (Papilio machaon L.) were studied in the laboratory. First instar larvae were exposed to different pollen densities applied to leaf disks of Pastinaca sativa L. for 48 h. Pollen densities applied in this study were in the range recorded from the field. Larvae which were exposed to higher Bt maize pollen densities consumed more pollen and had a lower survival rate. The LD50 with regard to larvae surviving to adulthood was 13.72 pollen grains consumed by firstinstar larva. Uptake of Bt maize pollen led to a reduced plant consumption, to a lower body weight, and to a longer development time of larvae. Effects on pupal weight and duration of the pupal period were present but less pronounced and smaller than effects on larvae. Larvae having consumed Bt-maize pollen as first instars had a lower body weight as adult females and smaller forewings as adult males. We conclude that possible effects of Bt maize on European butterflies and moths must be evaluated more rigorously before Bt maize should be cultivated over large areas.

Fueron medidos la susceptibilidad del gusano elotero Helicoverpa zea (Boddie) y el gusano bellotero del algodón Heliothis virescens (F.) a Cry1Ac mediante un ensayo incorporada a la dieta con MPV II en la Universidad de Arkansas durante 2002-2004. Las estimaciones letales de mortalidad por concentración (LC50) de cinco poblaciones de H. virescens de laboratorio, siete cruzadas por laboratorio y 10 de campo varió en 12 veces. Las susceptibilidades combinadas de H. virescens en todas las poblaciones de laboratorio y de campo variaron cinco veces. Las estimaciones de LC50 para H. virescens fueron superiores a las informadas por investigaciones anteriores antes de la introducción de cultivos transgénicos. Sin embargo, la proporción de susceptibilidad de las poblaciones de laboratorio y de campo fueron iguales, lo que sugiere que no hubo cambios en la susceptibilidad general de las especies. Las estimaciones individuales de CL50 de cinco poblaciones de laboratorio, nueve de laboratorio y 57 de campo de H. zea variaron en 130 veces. Las susceptibilidades agrupadas entre el laboratorio y las poblaciones de campo variaron ampliamente. Entre las poblaciones de campo, las colonias de cultivos que no son Bacillus thuringiensis (Bt) fueron generalmente más susceptibles que las de cultivos Bt. En los cultivos Bt que expresan proteína Cry, las colonias de algodón Bollgard (Compañía Monsanto) presentaron menor susceptibilidad al CrylAc que el maíz Bt y de los cultivos no Bt.

Susceptibilities of bollworm, Helicoverpa zea (Boddie) and tobacco budworm, Heliothis virescens (F.) to Cry1Ac were measured via a diet-incorporated assay with MPV II at the University of Arkansas during 2002-2004. Lethal concentration-mortality (LC50) estimates of five laboratory, seven laboratory-cross, and 10 field populations of H. virescens varied 12-fold. Pooled susceptibilities of H. virescens across all laboratory and field populations varied five-fold. The LC50 estimates for H. virescens were higher than those reported by previous research before the introduction of transgenic crops. However, the ratio of susceptibility of laboratory and field populations was similar, suggesting no change in overall species susceptibility. Individual LC50 estimates of five laboratory, nine laboratory-cross, and 57 field populations of H. zea varied over 130-fold. Pooled susceptibilities across laboratory and field populations varied widely. Among the field populations, colonies from non-Bacillus thuringiensis (Bt) crops were generally more susceptible than those from Bt crops. Across the Bt crops expressing Cry protein, colonies from Bollgard (Monsanto Company) cotton had lower susceptibility to CrylAc than those from Bt corn and those from non-Bt crops.

Las variedades de cultivos transgénicos son una tecnología controvertida y en rápida expansión. Sus efectos sobre la diversidad biológica y cultural son un tema clave en un debate a menudo polarizado. Aquí brindamos respuestas a preguntas sobre un ejemplo importante, el del maíz transgénico en México. La diversidad de maíz in situ en México está presente en las variedades tradicionales en los campos de los agricultores y en los parientes silvestres y malezas del maíz. Es probable que los transgenes estén presentes en las variedades locales de maíz de los agricultores, pero se desconoce si se han introgresado. Los cambios socioeconómicos, incluida la migración, la liberalización del comercio y la reducción del apoyo a los agricultores mexicanos, también pueden afectar la diversidad del maíz. La diversidad puede aumentar, disminuir o permanecer igual, pero si esto se considera bueno o malo dependerá de valores subjetivos .

Transgenic crop varieties are a rapidly expanding and controversial technology. Their effects on biological and cultural diversity are a key issue in an often polarized debate. Here we provide answers to questions about one important example, that of transgenic maize in Mexico. In situ maize diversity in Mexico is present in traditional varieties in farmers’ fields, and in wild and weedy relatives of maize. It is likely that transgenes are present in farmers’ local maize varieties, but it is unknown whether they have introgressed. Socioeconomic changes, including migration, trade liberalization, and reduced support for Mexican farmers, may also affect maize diversity. Diversity may increase, decrease, or remain the same, but whether this is viewed as good or bad will depend on subjective values.

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 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.