Untersuchungen zur Aktivierung von Bt-Toxinen im Maiswurzelbohrer

(2005 – 2008) Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (BBA) (seit 2008 Julius Kühn-Institut (JKI)), Institut für biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt

Bt-Protein, in diesem Projekt das gegen den Maiswurzelbohrer wirksame Cry3Bb1, wird durch bestimmte Enzyme, so genannte Proteasen im Darmsaft von Insekten abgebaut.
Im Darmsaft des Maiswurzelbohrers wurden eine ganze Reihe verschiedener Proteasen nachgewiesen.
Bei Einzeltests der im Darmsaft vorhandenen Proteasen bauten einige der käuflichen Proteasen das Cry3Bb1-Protein ab. Bei Tests mit Darmsaft aus dem Maiswurzelbohrer wurden Cry3Bb1 sowie zwei weitere Bt-Toxine (Cry34Ab1 und Cry35Ab1) jedoch nicht abgebaut. Daher wird die Wahrscheinlichkeit einer protease-bedingten Resistenz gegenüber den untersuchten Bt-Proteinen als gering eingestuft.
Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden die spezifischen Bindungsplätze in der Darmwand für die Bt-Toxine charakterisiert.

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Resistenzentwicklung des Maiswurzelbohrers gegenüber Bt-Mais

(2005 – 2008) Georg-August-Universität, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz, Göttingen

Der Maiswurzelbohrer kann sich – im Gegensatz zum Maiszünsler – auch an anderen Pflanzen ernähren, die in Maisfeldern vorkommen. Da gegen den Maiswurzelbohrer resistenter Bt-Mais hauptsächlich auf das erste Larvenstadium tödlich wirkt, könnten teilresistente Schädlinge entstehen, wenn die frisch geschlüpften Larven zunächst an alternativen Wirtspflanzen fressen und dann erst zu Bt-Mais wechseln. Über mehrere Generationen könnte das zu Resistenzen führen.
Alternative Wirtspflanzen führen zu einer erhöhten Überlebenswahrscheinlichkeit der Maiswurzelbohrerlarven. Dabei ist sowohl die Pflanzenart als auch die räumliche Anordnung innerhalb des Bestandes entscheidend. Im Vergleich verschiedner Anordnungen von Refugien zeigte sich, dass die „refuge in a bag„-Strategie, bei der dem Saatgut zwanzig Prozent konventionelles Saatgut beigemischt werden, eine Bildung von Teilresistenzen eher fördert als verhindert. Werden Bt- und konventioneller Mais nebeneinander angebaut, sollten mindestens zwei Reihen Abstand eingehalten werden, um ein Überwechseln der im Boden sehr mobilen Larven zu verhindern.
Das Vorkommen der Larven führte zu einer stärkeren Besiedlung mit einem Mykotoxin produzierenden Pilz (F. verticillioides).

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Untersuchungen zur frühzeitigen Entdeckung einer Resistenzentwicklung des Maiszünslers und zur Aufklärung der Resistenzmechanismen

(2001 – 2004) Biologische Bundesanstalt für Land und Forstwirtschaft (BBA) (seit 2008 Julius Kühn-Institut (JKI)), Institut für biologischen Pflanzenschutz; Darmstadt

Während drei Jahren wurden Maiszünslerlarven in Bt-Maisfeldern gesammelt und auf Bt-Empfindlichkeit/Resistenz überprüft. Es wurden keine resistenten Tiere gefunden, obwohl in mehreren Folgegenerationen auf Empfindlichkeit gegenüber Bt-Protein (Cry1Ab) getestet wurde.
Es wurden im Darm vorhandene Enzyme bestimmt und ihre Rolle bei der Protein-Aktivierung ermittelt.

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Ökologische Auswirkungen von insektenresistentem Bt-Mais auf verschiedene Insekten und den Maiszünsler

(1999 – 2002) RWTH Aachen, Lehrstuhl für Biologie V, Aachen; Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (BBA) (seit 2008 Julius Kühn-Institut (JKI)), Institut für biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt

Die verschiedenen Maisvarianten - Bt-Mais oder konventionelle isogene Vergleichssorte - hatten keinen erkennbaren Einfluss auf das Vorkommen von Arthropoden, Blattläusen und deren Gegenspielern.
Schmetterlinge: In Fütterungsversuchen beeinträchtigte Pollen der transgenen Maislinie Bt176 Kohlmotten- und Kohlweißlingslarven. Larven einer Erdeulenart (Raupen, die sich im Boden verpuppen) wurden nicht merklich geschädigt.
Resistenzentwicklung: Keine der in Bt-Maisfeldern gesammelten Larven war gegenüber dem Bt-Protein resistent.

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