En 2016, les agriculteurs du monde entier ont planté plus de 240 millions d'acres (98 millions d'hectares) de maïs génétiquement modifié, le coton et le soja qui produisent des protéines tueuses d'insectes à partir de la bactérie Bacillus thuringiensis, ou Bt. Ces protéines Bt tuent certaines chenilles et coléoptères voraces, mais sont inoffensifs pour les personnes et considérés comme respectueux de l'environnement. Alors que les agriculteurs biologiques utilisent avec succès les protéines Bt dans les pulvérisations depuis plus d'un demi-siècle, certains scientifiques craignaient que l'utilisation généralisée des protéines Bt dans les cultures génétiquement modifiées ne stimule l'évolution rapide de la résistance chez les ravageurs.

Des chercheurs de l'Université d'Arizona à Tucson, L'Arizona a fait le point pour répondre à cette préoccupation et découvrir pourquoi les parasites se sont adaptés rapidement dans certains cas mais pas dans d'autres. Pour tester les prédictions sur la résistance, Bruce Tabashnik et Yves Carriere du Collège d'agriculture et des sciences de la vie ont analysé les données mondiales sur l'utilisation des cultures Bt et les réponses aux ravageurs. Leurs résultats sont publiés dans le numéro actuel de la revue Biotechnologie naturelle .

"Lorsque les cultures Bt ont été introduites pour la première fois en 1996, personne ne savait à quelle vitesse les parasites s'adapteraient, " dit Tabachnik, un professeur des régents et chef du département d'entomologie de l'UA. "Maintenant, nous avons un total cumulé de plus de 2 milliards d'acres de ces cultures plantées au cours des deux dernières décennies et des données de surveillance étendues, afin que nous puissions construire une compréhension scientifique de la vitesse à laquelle les parasites développent une résistance et pourquoi. »

Les chercheurs ont analysé les données publiées pour 36 cas représentant les réponses de 15 espèces de parasites dans 10 pays sur tous les continents, à l'exception de l'Antarctique. Ils ont découvert une résistance qui réduisait considérablement l'efficacité des cultures Bt au champ dans 16 cas en 2016, contre seulement trois cas de ce type en 2005. Dans ces 16 cas, les ravageurs ont développé une résistance dans un délai moyen d'un peu plus de cinq ans.

"Un bon côté est que dans 17 autres cas, les ravageurs n'ont pas développé de résistance aux cultures Bt, " Tabachnik a dit, ajoutant que certaines cultures restent efficaces après 20 ans. Les trois cas restants sont classés comme « alerte précoce de résistance, " où la résistance est statistiquement significative, mais pas assez grave pour avoir des conséquences pratiques.

Fred Gould, Professeur émérite d'entomologie à la North Carolina State University et responsable de l'étude 2016 de la National Academy of Sciences sur les cultures génétiquement modifiées, commenté, "Cet article nous fournit des preuves solides que la stratégie à forte dose/refuge pour retarder la résistance aux cultures Bt fonctionne vraiment. Ce sera une information d'une importance cruciale car de plus en plus de cultures sont conçues pour produire des toxines Bt."

Selon le journal, les meilleurs et les pires résultats soutiennent les prédictions des principes évolutionnistes.

"Comme attendu de la théorie de l'évolution, les facteurs favorisant l'efficacité soutenue des cultures Bt étaient l'hérédité récessive de la résistance chez les ravageurs et les refuges abondants, " dit Carrière.

Les refuges se composent de standards, plantes non Bt que les parasites peuvent manger sans exposition aux toxines Bt. La plantation de refuges près des cultures Bt réduit les chances que deux insectes résistants s'accouplent, ce qui rend plus probable qu'ils se reproduisent avec un partenaire sensible. En cas d'hérédité récessive, les accouplements entre un parent résistant et un parent sensible donnent une progéniture qui est tuée par la culture Bt.

"Les modèles informatiques ont montré que les refuges devraient être particulièrement efficaces pour retarder la résistance lorsque l'hérédité de la résistance chez le ravageur est récessive, " a expliqué Carriere. La valeur des refuges a été controversée, et l'Environmental Protection Agency a assoupli ses exigences pour la plantation de refuges aux États-Unis.

"Peut-être la preuve la plus convaincante que les refuges fonctionnent vient du ver rose de la capsule, qui a développé une résistance rapide au coton Bt en Inde, mais pas aux USA, " a déclaré Tabashnik.

Dans le sud-ouest des États-Unis, les agriculteurs ont collaboré avec le monde universitaire, industrie, scientifiques de l'EPA, et le ministère de l'Agriculture des États-Unis pour mettre en œuvre une stratégie de refuge efficace. Bien que l'Inde exige également une stratégie de refuge, la conformité des agriculteurs était faible.

"Même ravageur, même récolte, mêmes protéines Bt, mais des résultats très différents, " dit Tabachnik.

La nouvelle étude a révélé que la résistance des ravageurs aux cultures Bt évolue plus rapidement qu'auparavant, principalement parce que la résistance à certaines protéines Bt provoque une résistance croisée aux protéines Bt apparentées produites par des cultures introduites par la suite.

Un développement encourageant est la commercialisation récente de cultures biotechnologiques produisant un nouveau type de protéine Bt appelée protéine insecticide végétative, ou VIP. Toutes les autres protéines Bt dans les cultures génétiquement modifiées sont dans un autre groupe, dit cristallin, ou pleurer, protéines. Parce que ces deux groupes de protéines Bt sont si différents, la résistance croisée entre eux est faible ou nulle, selon les auteurs de l'étude.

Yidong Wu, Professeur émérite au Collège de protection des végétaux de l'Université agricole de Nanjing en Chine, mentionné, "Cette revue fournit une mise à jour opportune sur l'état mondial de la résistance aux cultures Bt et des informations uniques qui aideront à améliorer les stratégies de gestion de la résistance pour une utilisation plus durable des cultures Bt."

Bien que le nouveau rapport soit l'évaluation la plus complète de la résistance des ravageurs aux cultures Bt à ce jour, Tabashnik a indiqué que cela ne représente que le début de l'utilisation d'analyses de données systématiques pour améliorer la compréhension et la gestion de la résistance.

"Ces plantes ont été remarquablement utiles, et la résistance a généralement évolué plus lentement que la plupart des gens ne s'y attendaient, " at-il dit. " Je vois ces cultures comme une partie de plus en plus importante de l'avenir de l'agriculture. Les progrès réalisés fournissent une motivation pour collecter plus de données et les incorporer dans la planification des futurs déploiements de cultures. »

« Nous avons également commencé à échanger des idées et des informations avec des scientifiques confrontés à des défis connexes, comme la résistance aux herbicides dans les mauvaises herbes et la résistance aux médicaments dans les cellules cancéreuses, " a déclaré Tabashnik.

Mais les agriculteurs seront-ils un jour capables d'empêcher complètement la résistance ? Tabashnik ne le pense pas.

« Nous nous attendons toujours à ce que les ravageurs s'adaptent. Cependant, si l'on peut retarder la résistance de quelques années à quelques décennies, c'est une grande victoire."