Empfindlichkeit von Maiszünslerlarven gegenüber B.t.-176 Maispollen
Untersuchungen zur Empfindlichkeit von Maiszünslerlarven (2. Larvalstadium) gegenüber Maispollen der Linie B.t.-176 wurden im Rahmen des F+E-Vorhabens „Auswirkungen des Pollens von transgenem Bt-Mais auf ausgewählte Schmetterlingslarven“ (BMBF/UBA) durchgeführt. Im Rahmen von Fütterungsversuchen ohne Auswahlmöglichkeit wurden definierte Pollenmengen der transgenen Linie B.t.-176 (Sorte: PACTOL CB), die das Cry1Ab d Endotoxin exprimiert, sowie der konventionellen, isogenen Linie (Sorte: PACTOL) an die Raupen verfüttert. Am Ende des einwöchigen Biotests wurden Gewichtszunahme und Mortalitätsrate erfasst. Die Sterblichkeit der getesteten Maiszünslerlarven erhöhte sich mit zunehmender Anzahl der applizierten Pollenkörner von B.t.-176 Mais, so dass sich eine Dosis- Wirkungsbeziehung eindeutig nachweisen ließ. Bereits bei der Verfütterung von 10 Pollenkörnern pro Larve war die Mortalitätsrate mit 28 ± 10,2 % deutlich höher als in der unbehandelten Kontrolle (10,31 ± 2,41 %). Ab einer Zahl von 20 B.t.-176 Maispollen (Mortalitätsrate = 59,56 ± 12,07 %) war der Unterschied zur unbehandelten Kontrolle signifikant. Bei der höchsten getesteten Pollendosis (160 Pollenkörner) lag die Sterblichkeit nach einer Woche bei 80 ± 8,37 %. Die Gewichtszunahme der Larven, die mit B.t.-176 Maispollen gefüttert worden waren, war stets geringer als in der unbehandelten Kontrolle. Allerdings waren die Unterschiede nicht signifikant. Bei Verfütterung von Pollen der konventionellen Sorte Pactol ließ sich für keine einzige Variante weder hinsichtlich der Mortalitätsrate, noch bezüglich der Gewichtszunahme ein signifikanter Unterschied zur unbehandelten Kontrolle nachweisen. Der LC50-Wert konnte mit 32,43 B.t.-176 Maispollen pro Larve ermittelt werden. Der 95%ige Vertrauensbereich lag zwischen 19,38 und 48,8 Pollenkörnern. Damit zeigten sich Maiszünslerraupen des zweiten Larvalstadiums gegenüber B.t.-176 Maispollen ähnlich empfindlich wie die Larven weiterer mitteleuropäischer bzw. nordamerikanischer Schmetterlingsarten, die unter anderem auch in der Agrarlandschaft verbreitet sind. Im Gegensatz zu vielen Nicht-Ziel-Lepidopteren, die im Labor nicht gezüchtet werden können, ist der Maiszünsler unter Laborbedingungen problemlos zu vermehren. Ostrinia nubilalis könnte somit anstelle dieser Nicht-Ziel-Schmetterlinge als Testorganismus verwendet werden, um im Rahmen der Sicherheitsprüfung (environmental risk assessment) im Vorfeld der Marktzulassung mögliche Auswirkungen des Pollens neu entwickelter B.t.-Pflanzen, die das Cry1Ab-Toxin exprimieren, auf die Larven verschiedener Lepidopteren (mit Ausnahme der Noctuidae) zu überprüfen.
Sensitivity of European corn borer larvae (second instar) on pollen of B.t.-176 maize was tested during the research project „Impact of pollen from transgenic B.t.-maize on non-target-lepidopterans“ that was financially supported by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) and the Federal Environment Agency (UBA). Bioassays were set up as no choice tests and caterpillars were fed with defined amounts of pollen from the transgenic cultivar B.t.-176 (PACTOL CB), which expresses the Cry1Ab d endotoxin, as well as the conventional isogenic cultivar PACTOL. After one week larval weight gain and mortality were recorded. Mortality of the tested European corn borer larvae increased with increasing pollen numbers indicating a clear dose-response relationship. Application of even 10 pollen grains B.t.-176 maize per larva led to an increased mortality rate of 28 ± 10,2 % as compared to the untreated control (10,31 ± 2,41 %). Mortality between B.t.-176 variants and untreated control differed significantly if 20 (mortality rate = 59,56 ± 12,07 %) or more pollen grains per larva were applied. The highest pollen dose tested (160 pollen grains per individual) caused a mortality rate of 80 ± 8,37 %. Weight gain of larvae fed with pollen from B.t.-176 maize was lower as compared to the untreated control, but differences were not significant. Ingestion of conventional maize pollen did not have positive nor negative effects on survival or development of the larvae. The LC50-value was calculated with 32,43 B.t.-176 maize pollen applied per larva. 95 % confidence limit ranged between 19,38 and 48,8 pollen grains. So susceptibility of 2nd instar larvae of the European corn borer to B.t.-176 maize pollen is comparable to susceptibility of larvae of some other European or North American butterfly species which are common in agricultural used habitats. It is not possible to establish a laboratory rearing for most non-target-butterflies, which might possibly be affected by cultivation of B.t. plants. Therefore we suggest that the European corn borer, which is easy to rear under laboratory conditions, can be used as a test organism in a GMO environmental risk assessment to investigate potential side effects of pollen from newly developed B.t. plants, expressing the Cry1Ab d endotoxin, on larvae of non-target-lepidopterans from different groups (without Noctuidae).
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