20.08.2008

Forschung Projekte

Auswirkungen von Cry3Bb1 auf die Kugelspinne (Theridion impressum)

(2005 – 2008) Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Zürich, Schweiz

Thema

In diesem Projekt werden die Auswirkungen von Bt-Toxin (Cry3Bb1) auf Spinnen untersucht. Als Stellvertreter wurde die braune Kugelspinne (Theridion impressum) ausgewählt. Die in ganz Europa verbreitete Art vermehrt sich erfolgreich in Mais. Sie hilft bei der natürlichen Schädlingsbekämpfung, da sie in ihren Raumnetzen hauptsächlich Blattläuse, Zikaden, Thripse und weitere Schädlinge fängt.

Zusammenfassung

Labor und Feldstudien zeigen, dass die braune Kugelspinne Bt-Toxin aufnimmt, wenn es in den Beutetieren vorhanden ist. Niedrigere Konzentrationen weisen auf Abbau und Ausscheidung hin, eine Akkumulation in der Spinne ist nicht zu beobachten. Versuche im Labor mit Bt-Mais-gefütterter Beute ergaben keine negativen Effekte auf Überleben und Fortpflanzung der Spinne.

Versuchsbeschreibung

Sowohl Spinnen als auch Beutetiere wurden im Bt-Mais-Versuchsfeld des aktuellen BMBF-SiFo-Verbundes gesammelt.

Beutespektrum. Das Spektrum an Beutetieren wurde während mehrerer Jahre erfasst und mit veröffentlichten Daten aus Ungarn verglichen.

Bt-Gehalt in Beutetieren. Sowohl in Beutetieren als auch in den Spinnen wurde der Bt-Gehalt mittels ELISA bestimmt.

Fütterungsversuche. Spinnenweibchen wurden vor der Eiproduktion für Fütterungsversuche gesammelt und einzeln im Labor gehalten. Über acht Wochen wurden Beutetiere mit relativ hohem Bt-Gehalt verfüttert, um eine realistische „worst case„-Situation zu simulieren. Es wurden abwechselnd mit Fruchtfäden von Bt-Mais gefütterte Käfer (Diabrotica virgifera virgifera) sowie mit Bt-Maispollen gefütterte Florfliegen (Chrysoperla carnea) an die Spinnen verabreicht. In weiteren Versuchen wurden frisch geschlüpfte Spinnen über acht Wochen mit Bt-gefütterten Spinnmilben (Tetranychus urticae) oder direkt mit Maispollen gefüttert.

Die Cry3Bb1-Protein-Konzentration wurde sowohl in den Spinnen als auch in den Beutetieren und im Pollen gemessen. Bt-Toxin-Werte nach kurzzeitigem Füttern der Spinnen wurden mit mehrwöchiger Exposition verglichen.

Ergebnisse

Beutespektrum. Das Beutespektrum von T. impressum in Bt-Maisfeldern umfasst vor allem Blattläuse, Wanzen und Thripse, aber auch andere Arthropoden-Gruppen wie z.B. Käfer, Fliegen und Hautflügler.

Bt-Gehalt in Beutetieren. Unter den Beutetieren wurden sowohl Tiere mit nicht nachweisbarem Bt-Gehalt (z.B. Blattläuse) als auch Tiere mit relativ hohem Gehalt (z.B. die Weichwanzenart Trigonotylus sp.) gefunden. Entsprechend zeigten die in Bt-Mais gesammelten Kugelspinnen (T. impressum) eine hohe Variation zwischen nicht nachweisbarem Toxin und Cry3Bb1 in mittleren Konzentrationen.

Fütterungsversuche. Die durchgeführten Versuche zeigen keinen Effekt von Bt-Mais-gefütterter Beute auf die Lebensdauer der Spinne und die Anzahl der Nachkommen. Auch bei jungen Spinnen hatte das Bt-Toxin in Beutetieren keinen Einfluss auf Sterblichkeit und Gewichtszunahme. Interessant ist die Tatsache, dass sich frisch geschlüpfte Spinnen für mehrere Wochen mit Pollen ernähren können. Dabei gab es keinen Unterschied zwischen Pollen von Bt-Mais und der konventionellen Vergleichssorte. Die gemessene Konzentration an Cry3Bb1 in den Spinnen war deutlich niedriger als in den verfütterten Beutetieren oder im Pollen. Die ständige Aufnahme von Bt-Toxin über mehrere Wochen hinweg hatte vergleichbare Cry3Bb1-Konzentrationen in den Kugelspinnen zur Folge wie kurzzeitige Fütterung. Eine Akkumulation des Bt-Proteins konnte folglich nicht beobachtet werden.