Практически значимая устойчивость к токсинам Cry и эффективность Vip3Aa в составе Bt-хлопчатника против хлопковой совки

Введение: Генетически модифицированные культуры, продуцирующие инсектицидные белки бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), произвели революцию в борьбе с рядом вредителей. Однако эффективность таких трансгенных культур снижается по мере формирования у вредителей устойчивости к токсинам Bt. Мы оценили устойчивость к токсинам Bt и растениям Bt-хлопчатника с помощью лабораторных биологических тестов и дополнительных полевых испытаний, сосредоточив внимание на хлопковой совке (Helicoverpa zea) — одном из наиболее экономически значимых вредителей хлопчатника и других сельскохозяйственных культур в США.

Результаты: Данные 235 лабораторных биологических тестов показали, что в период с 2016 по 2021 год устойчивость к Cry1Ac, Cry1Fa и Cry2Ab была выявлена у большинства из 95 лабораторных линий хлопковой совки, происходивших из Арканзаса, Луизианы, Миссисипи, Теннесси и Техаса. Дополнительные полевые данные свидетельствовали о снижении эффективности Bt-хлопчатника, продуцирующего Cry1Ac + Cry1Fa или Cry1Ac + Cry2Ab, но не Cry1Ac + Cry1Fa + Vip3Aa. Кроме того, анализ данных, сопоставленных по месту и году проведения полевых испытаний, показал, что более высокая выживаемость в лабораторных тестах в целом была связана с меньшей эффективностью Bt-хлопчатника.

Выводы: Результаты подтверждают и расширяют ранее полученные данные о широко распространённой в США практически значимой устойчивости хлопковой совки к токсинам Cry, продуцируемым Bt-хлопчатником и Bt-кукурузой, но не к Vip3Aa. Несмотря на применение Vip3Aa в сочетании с токсинами Cry в Bt-культурах, против личинок хлопковой совки, обладающих высокой устойчивостью к токсинам Cry, Vip3Aa эффективно действует как единственный токсин. Кроме того, применение Vip3Aa расширяется, а предыдущие исследования позволили своевременно предупредить о формировании устойчивости в полевых условиях. Поэтому для сохранения эффективности Vip3Aa против этого чрезвычайно адаптивного вредителя необходимы строгие меры управления устойчивостью. © 2022 Society of Chemical Industry.