Tesis:
Efectos potenciales del maíz transgénico (MAIZ Bt) sobre los depredadores Poecillus Cupreus L. (Coleóptera: Carabidae) y Stethorus punctillum Weise (Coleóptera Coccinellidae).
- Autor: ALVARES ALFAGEME, Fernando
- Título: Efectos potenciales del maíz transgénico (MAIZ Bt) sobre los depredadores Poecillus Cupreus L. (Coleóptera: Carabidae) y Stethorus punctillum Weise (Coleóptera Coccinellidae).
- Fecha: 2007
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS
- Departamentos: BIOTECNOLOGIA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: CASTEÑERA DOMINGUEZ, Pedro
- Resumen: Desde 1998 el maíz transgénico que expresa la toxina Cry1Ab se cultiva comercialmente en España para el control de los taladros de maíz. De acuerdo con la normativa vigente, es preceptivo evaluar las repercusiones ecológicas negativas que dicho cultivo pudiera tener sobre la fauna no diana asociada a la cadena trófica del maíz Bt mediante un plan de seguimiento. En este contexto, se determinaron los niveles de exposición a la toxina de los artrópodos depredadores de la parte aérea y edáfica en un campo comercial de maíz transgénico situado en el sureste de Madrid (zona Centro). En 2003 y 2005 se recogieron depredadores tanto en la parte aérea como en el suelo, en diferentes momentos del cultivo. Se cuantificó, mediante ALISA, la cantidad de Cry1Ab presente en los artrópodos recogidos. La toxina Bt fue detectada en los depredadores más abundantes de la parte aérea: el coccinélido Stethorus punctillum, el crisópido Chrysoperla carnea y el antozórido Orius spp., aunque no en Nabis sp. En cuanto a los depredadores de suelo, se detectaron cantidades significativas de toxina Bt en estafilínidos, en el arácnido Pardosa occidentalis y en las tres especies de carábidos más abundantes, Pseudophonus griseus, Pseudophonus rufipes y Poecilus crupreus. En el caso de P. occidentalis, P. cupreus y P. rufipes, la toxina no fue detectada en ninguno de los individuos recogidos ante s de la polinización. Como parte del plan de seguimiento establecido para evaluar los efectos del cultivo continuado del maíz Bt en la abundancia de los artrópodos depredadores, se realizaron muestreos de desde junio a septiembre de 2005 en la zona de mencionada en la que se cultivaba maíz transgénico de forma continuada desde 1998 y en la que se había determinado la diversidad y abundancia de depredadores en el periodo 2000-2002. Se utilizó un diseño de bloques al azar, con dos tratamiento, maíz Bt /cv. Compa CB, evento Bt176) y su correspondiente línea isogénica (cv. Brasco), y tres repeticiones. Los resultados de los muestreos visuales arrojaron que los artrópodos depredadores encontrados sobre las plantas de maíz pertenecen, principalmente, a coccinélidos (53 por ciento), antocóridos (24 por ciento) y arañas (12 por ciento). De los depredadores de suelo, recogidos en trampas de gravedad, el 73 por ciento de las capturas corresponden a carábidos, el 23 por ciento a arañas y el 3 por ciento a estafilínidos. No se observaron diferencias significativas entre el maíz Bt y no Bt en la abundancia de los principales grupos de depredadores de la parte aérea y del suelo. Estos resultados son similares a los observados durante los años 2000-2002 y sugieren que, a pesar de que hay una transferencia de toxina Cry1Ab a lo largo de la cadena trófica, tras siete años de cultivo continuado en la zona Centro, el maíz Bt no tiene un efecto negativo sobre la abundancia de los principales grupos de depredadores del cultivo. Se estudió el impacto del maíz Bt, vía presa, sobre el depredador generalista P. cupreus. Para ello, se alimentaron larvas de P. cupreus con larvas del lepidóptero Spodtera littoralis expuestas previamente a maíz Bt (Compa CB) o a su línea isegénico (Brasco), hasta la emergencia de los adultos. Los resultados muestran que el maíz Bt no tuvo ningún efecto significativo sobre la mortalidad y el tiempo de desarrollo de larvas y pupas de carábido. Además, se cuantificó, mediante ELISA, la concentración de toxina Bt presente en las plantas de maíz utilizadas en el estudio, así como en la presa y en larvas y pupas del depredador. Los resultados muestran que, aunque la toxina se vio deducida de un nivel trófico al siguiente, las larvas del depredador presentaban cantidades significativas de proteína Cry1Ab (39 ng/g peso freso), demostrando que estuvieron expuestas a la misma a lo largo del bioensayo. Además, no se registraron diferencias significativos en la actividad proteolítica basada en proteasas de tipo tripsina, quimotripsina, elastasa, catepsina D, leucín aminopeptidasa y carboxipeptidasa A y B entre los adultos de P. cupreus, alimentados con larvas de S. littorales expuestas a maíz Bt y no Bt, lo que parece descartar cualquier efecto indirecto como consecuencia de la mala calidad de la presa (S. littoralis). Asimismo, las actividades proteolíticas de adultos de P. cupreus recogidos en un campo comercial de maíz trangénico no difirieron de las de adultos procedentes de un campo de maíz no Bt, lo que parece, al igual que los ensayos de laboratorio, descartar un efecto indirecto debido a la calidad de la dieta. Finalmente, se estudió el efecto potencial de la toxina Cry1Ab sobre el depredador especialista de ácaros tetraníquidos S. punctillum. Los ensayos realizados para caracterizar la enzimas proteolíticas presentes en este coccinélido muestran que dispone de tripsinas, quimotripsinas, catepsina B y catepsina D. Asimismo, se estudió la interacción de las proteasas digestivas de la araña roja, Tetrasnychus urticae, y del depredador con la toxina Cry1Ab, con objeto de comprobar si los extractos digestivos de ambas especies eran capaces de procesar o degradar dicha toxina. Los ensayos de digestión demostraron que las proteasas digestivas de T. urticae no son capaces de activar o hidrolizar la protoxin, incluso tras 24 horas de incubación, sugiriendo que la toxina Bt pasa al tercer nivel trófico manteniendo todo su potencial insecticida. Por el contrario, las enzimas proteolíticas del depredador pudieron activar la protozina de 130 kDa a su forma activa (65 kDa). Además, se estudió el efecto de las variedades de maíz Bt Compa CB (evento Bt176) y BKC765 (evento MON810), via T. urticae, sobre la biología de S. punctillum Compa CB no tuvo ningún efecto sobre la supervivencia y tiempo de desarrollo de los estadíos inmaduros de S. punctillum ni sobre la fecundidad de las hembras de dicho depredador. En cuanto al bioensayo con las variedades derivadas del evento MON810, el tiempo de desarrollo de las larvas de cuarto estadio fue significativamente menor que en las alimentadas con araña roja criadas con maíz Bt, aunque la supervivencia de las largas en dicho experimento no arrojó diferencias significativas. Los resultados obtenidos indican, por tanto, que la toxina Cry1Ab no tiene un efecto deletéreo sobre la biología de larvas y adultos de S. punctillum a pesar de que dicha toxina, al y como mostraron los ensayos de digestión, llega al tubo digestivo del depredador manteniendo todo su potencial insecticida y una vez allí es activada por sus proteasas digestivas.