Wageningen Universiteit en Researchcentrum

Persbericht 1 maart 2010

Eileggedrag plaaginsecten houdt Bt-katoen duurzaam resistent

Motten gedragen zich als Darwin's vinken

Het eileggedrag van plaaginsecten, zorgt ervoor dat de resistentie tegen plaaginsecten in zogenoemde Bt-gewassen extra duurzaam is en dat de plaaginsecten zich elders - in de natuur - kunnen handhaven. Dat blijkt uit onderzoek van de Plant Sciences Group van Wageningen UR i.s.m. de universiteit van North Carolina (VS). De afgelopen 13 jaar is Bt-katoen op grote schaal geteeld in landen als China, India en de VS. In die periode is de resistentie van de planten nauwelijks doorbroken. Volgens de onderzoekers is dat vooral te danken aan het feit dat een deel van de plaaginsecten een voorkeur hebben om hun eieren op andere planten af te zetten. De larven die daaruit voortkomen kunnen wél eten en groeien en hebben een selectief voordeel. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Evolutionary Ecology.

De onderzoekers deden hun ontdekking dankzij het gebruik van computermodellen. Marcel Dicke, hoogleraar Entomologie binnen de Plant Sciences Group: "De computermodellen laten zien dat de teelt van bijvoorbeeld katoen met resistentie tegen motten, een evolutionair voordeel oplevert voor vrouwelijke motten die hun eieren bij voorkeur op ándere soorten planten leggen. Daardoor zal snel het grootste deel van de motten-populatie de genetische aanleg hebben om hun eieren bij voorkeur niet op katoen te leggen. Zo blijven de katoenplanten duurzaam vrij van het plaaginsect en zal de mot zich elders, in de natuur, handhaven."

Het is de eerste keer dat onderzoek is gedaan naar het effect van gedrag van insecten, op de duurzaamheid van de weerstand van planten tegen insecten. Maarten Jongsma, onderzoeker van Plant Research International van de Plant Sciences Group: "Eigenlijk is het heel vreemd dat er nooit op deze manier naar is gekeken. Op basis van ander onderzoek werd verondersteld dat deze vorm van resistentie tegen insecten niet duurzaam kon zijn, en doorbreking van de resistentie alleen uitgesteld kon worden door wel- en niet resistente planten door elkaar te telen. Op die manier verlaag je namelijk de selectiedruk. Fred Gould (VS), die ook bij ons onderzoek betrokken is, heeft daarom destijds het zogenoemde refugia-beleid opgesteld. Maar uit ons onderzoek blijkt dat de kans op het doorbreken van de resistentie waarschijnlijk veel kleiner is dan de kans op de verandering van de voorkeur van de insecten."

Toename gentech-gewassen
De teelt van Bt-katoen en Bt-maïs met, via genetische modificatie ingebouwde resistentie tegen de larven van bepaalde motten, heeft een enorme vlucht genomen. De ingebrachte genen coderen voor toxines die van nature aanwezig zijn in de bacterie Bacillus thuringiensis, vandaar de namen Bt-maïs en Bt-katoen. In de VS, China en India is inmiddels vrijwel alle katoen op deze wijze beschermd tegen de plaaginsecten. Daardoor zijn de opbrengsten omhoog gegaan en de kosten van de bestrijding van insecten omlaag gegaan.

Er is echter altijd een grote zorg geweest dat de plaaginsecten ongevoelig zouden worden voor de resistentie van de plant en daarmee de vooruitgang teniet zouden doen. Daarom is vijftien jaar geleden al met computermodellen onderzoek gedaan naar het effect van de aanwezigheid van ongevoeligheids-genen in de insectenpopulaties. Die modellen voorspelden dat dergelijke genen al na 10 generaties op grote schaal in de insectenpopulaties aanwezig zouden zijn als het om 'dominante' genen zou gaan. Als de ongevoeligheids-genen recessief zouden overerven, zou de populatie na ongeveer 30 generaties in meerderheid ongevoelig zijn voor de resistentie van de plant.

Mengteelt als aanpak
Als de resistente planten gemengd zouden worden met niet-resistente planten, zou de ontwikkeling van ongevoelige insecten veel trager gaan doordat de selectiedruk dan geringer is. Om die reden is de afgelopen 13 jaar een 'refugia beleid' gevoerd dat boeren verplicht 20% van hun areaal met vatbare planten in te zaaien. Op die manier wordt een vatbare insectenpopulatie in stand gehouden, waardoor de resistentie van de planten langer effectief kan blijven.

Inmiddels is de Bt-katoen aan zo'n 50 generaties motten blootgesteld, zonder dat er bij de insecten noemenswaardige ongevoeligheid voor de resistentie is ontstaan. Dat succes werd tot op heden toegeschreven aan het refugia-beleid. Maar dat is waarschijnlijk niet de belangrijkste factor in het succes. Het eileggedrag van de vrouwtjes-motten heeft een veel grotere invloed.

Gedrag
Insecten zijn meestal in staat om zich op meer dan één plantensoort voort te planten. Het gedrag van de vrouwtjes bepaalt op welke plant de eieren worden gelegd en ieder vrouwtje heeft zo haar eigen voorkeur. Sommige vrouwelijke motten blijken hun eieren liever op andere planten dan de katoen te leggen, ook als de katoen niet resistent is tegen de larven van het de mot. Die voorkeur is genetisch bepaald.

Als de katoen resistent is tegen de mot, hebben de vrouwtjes met een voorkeur voor andere plantensoorten, een evolutionair voordeel. Hun jongen zullen namelijk gewoon kunnen eten en zich vermeerderen. Daardoor zal het aandeel motten met voorkeur voor andere planten snel toenemen, zonder dat het totale aantal motten omhoog hoeft te gaan. Zo zal de mot zich elders, in de natuur, normaal kunnen handhaven zónder dat de katoenplanten aangevallen worden, en houdt de verandering in het gedrag van de insecten de resistentie dus duurzaam.

De onderzoekers van de Plant Sciences Group van Wageningen UR kijken nu naar mogelijkheden om het eileggedrag van de motten-populaties in de VS, China en India te onderzoeken.


-------------------------------