在过去的25年里,美国农民能够使用生产自己的农药的转基因作物。除此之外,这意味着农民能够在将较少的农药应用于其田地的同时生长健康的作物。但农作物已开始对转基因作物的抗性开发抗性,例如Bt玉米和Bt棉。那么现在怎么办?
美国环境保护局(EPA)是负责监督农药的任务。9月,EPA发出提案这将有效地成为修改措施的第一步,以确保这些转基因作物对害虫持续有效。
学习作物害虫和农药阻力的科学家都认为需要做些什么解决农药抗性。唯一的问题?许多科学家都说EPA提案实际上可能会使事情变得更糟。
要了解有关问题,EPA的提案,以及研究社区所提出的担忧,我们与之交谈Dominic Reisig.是NC州昆虫学和拓展专家教授。Reisig协调了一个概述的农业延伸和研究科学家联盟一种解决抗药性抗性的替代策略由转基因作物生产。
摘要:在我们谈论现在与EPA发生的事情之前,我想越过一些主要的背景想法。首先,我看到引用“Bt棉”或“Bt玉米”。我知道BT代表Bacillus thuringiensis.,但我不知道这意味着什么。或者bt棉或玉米是什么。你可以解释吗?
Dominic Reisig:Bacillus thuringiensis.是一种天然存在的细菌,可以产生杀死昆虫的蛋白质。因为蛋白质是天然的,没有人体健康效果,对特异性害虫有毒,它们被广泛用于有机农业。术语“Bt玉米”和“BT棉”是指已遗传修饰以产生a的玉米和棉花Bacillus thuringiensis.杀死某些虫害的蛋白质。当植物被遗传修饰以产生杀虫剂,例如BT蛋白,杀虫剂被称为植物掺入的保护剂或PIP。
TA:我的理解是,BT的名称为PIP很重要,但我不明白为什么。你能解释一下吗?
Reisig:EPA调节杀虫剂注册,包括点。PIPS是特别的,因为EPA将它们认识为“公众良好”。那是因为PIPS可以减少各种杀虫剂的使用,并减少这些农药的使用环境和人类健康益处。因此,每个人都可以从确保PIPS对农作物害虫持续有效。
TA:但是对Bt作物的抵抗力在上升?
Reisig:不幸的是,是的。为了防止昆虫对Bt蛋白产生抗药性,pip依赖于高剂量/庇护策略。这很复杂,但简单的方法是这样的:对于高剂量的害虫,只需很少的Bt蛋白就能杀死它,而且种群中也没有多少抗药性的昆虫。(是的,低剂量的Bt可以杀死“高剂量”的害虫,这与直觉相悖。但这就是术语。)这些害虫得到了庇护,也就是说你给了它们一定的领地,让它们可以繁衍生息。这意味着总会有“脆弱”的害虫,它们在各方面都适合,但还没有对Bt作物产生耐药性。那些适合但脆弱的害虫将能够与任何对Bt作物产生抗性的害虫进行繁殖。这样,抗性基因就从种群中消失了。
商业上,有两种Bt蛋白被用作pip,即晶体蛋白(Cry)和植物杀虫蛋白(Vip)。第一批Bt作物在1996年进行了商业种植;到2016年,有16例抗乳蛋白,但没有对VIP蛋白的抗性。
这是事情让事情变得有点棘手。EPA定义了“高剂量”作为产生的毒素水平,即杀死所有易感昆虫的需要25倍。适合这种定义的害虫后来称为“高剂量害虫”。(这解释了为什么对BT敏感的害虫被称为高剂量的害虫,即使在后似乎是反向直观的。)高剂量/避难策略对于高剂量害虫而言,但不适合所有害虫。对于“非高剂量害虫”发生这种16例,对Bt毒素的敏感性不太敏感。
TA:那么,EPA为保护公众良好,解决抗BT作物的增加?
Reisig:EPA认识到,目前框架延迟抗性的抗性适用于高剂量害虫,但不适用于非高剂量害虫。因此,他们召集了一个科学咨询小组发展白皮书论2018年非高剂量毛虫害虫的抗性管理。最近,EPA发布改变阻力管理框架的建议对于非高剂量毛虫害虫。[11月9日提出的提案公众评论9.] EPA的提案适用于毛虫,不适应我一分钟前解释的高剂量害虫的描述。具体而具体而言,对于这些毛虫害虫,EPA建议改变该字段中的阻力方式,以概述一种更好的检测阻力的方法,找到一种方法,以便一旦发生阻力,就会寻求解释减轻的方法通过改变可以种植的频率以及种植避难剂的抵抗风险。
TA:您与来自全国各地的大学农业昆虫学家合作,重量提案。在解决对提案的反馈之前,您能解释一下大学的农业昆虫学家是什么?
Reisig:当然,我们的团体与昆虫对农业的重要性合作:害虫,如众所周知的蒴果和抚摸者等有益物种。我们中的一些人是基于现场的,而我们中的一些人则是基于实验室的。我们中的一些人直接与昆虫一起工作,而我们其他人几乎完全使用遗传学。所以我们是一个非常多元化的群体。
在这个问题上,我与玉米和棉花昆虫学家合作,我们大多数人来自美国。赠地大学,以及我们的一些加拿大同事。我们的工作是将基于科学的信息带入农业社区的利益相关者,以提高盈利能力,保护环境和人类健康。
TA:农业昆虫学家对该提案有何担忧是什么?
Reisig:虽然我们很高兴EPA担心维持非高剂量害虫的疗效,但我们认为提案跨越2018年科学咨询小组的建议,以许多重要的方式。正如它所说,我们预测,实施这一提议将导致两种国家重要的昆虫害虫中对VIP蛋白的抗性的快速和强烈发展:鸡蛋(玉米耳虫)和西豆蜡虫。
TA:为什么这是重要的?
Reisig:基于过去的潜力,种植者和环境的经验将承担成本的必定。当发生抗性时,种植者必须为额外的杀虫剂提供更多,以消除昆虫害虫。种植者也可能产生额外的负担,例如必须摧毁领域的所有种植并耕种。使用pip的环境益处将完全丢失。
此外,管理PIP电阻的初始框架已经到位了24年。如果采用了这种新框架,它不仅适用于现在种植的植物的植物,而是对注册和种植的任何未来频率,可能会很长一段时间。
TA:但你不只是突出这个问题,你就是提出解决方案,对吗?这看起来像什么?
Reisig:绝对地。在我们的回应中,我们努力从最佳可用科学中拉动,提供有效延迟阻力的建议。我们知识中有一些科学差距,例如了解如何最好地检测到现场的阻力。我们指出了这些,并作为一个团体努力解决这些领域。但是,我们所提出的解决方案基于抵抗管理的第一个原则:1)限制杀虫剂的使用;2)多样化使用杀虫剂;3)分解在空间和时间的使用中使用杀虫剂来产生避难所。
TA:那么,接下来会发生什么?
Reisig:EPA将评估所有公众意见并完成其建议。他们将与种子提供者(拥有PIPS)合作,填写缺乏的详细信息。然而,此时,我们不知道最终建议是什么。
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