• Prezentare generală a managementului rezistenței la insecte (IRM)
  • Cum gestionează EPA rezistența la culturile Bt?
  • Cum monitorizează EPA culturile Bt pentru rezistența la dăunători?
  • Ce se întâmplă dacă se detectează rezistență în culturile Bt?
  • Cum gestionează EPA conformitatea cu refugiul?
  • Cum pot obține informații suplimentare despre IRM?

Prezentare generală a managementului rezistenței la insecte (IRM)

Descrierea Bt PIPs

Protectoarele Bt încorporate în plante (PIP) sunt plante care au fost modificate genetic pentru a produce proteine ​​dăunătoare anumitor dăunători de insecte. Acest lucru a fost realizat prin transferul materialului genetic specific dintr-o bacterie, Bacillus thuringiensis (Bt), în genomul plantei. Materialul genetic codifică aceste proteine ​​care prezintă toxicitate specifică pentru anumite insecte dăunătoare, dar nu afectează mamiferele sau organismele nețintă.

insecte

Începând cu 1995, EPA a înregistrat numeroase PIP-uri de bumbac și porumb care au fost adoptate pe scară largă de către cultivatorii din Statele Unite și alte țări. De exemplu:

  • PIP-urile de bumbac Bt sunt concepute pentru a controla larvele lepidopteranului (moliei) (viermi și viermi).
  • PIP-urile de porumb Bt au fost dezvoltate pentru combaterea larvelor de lepidopteran (sonde de porumb) și/sau a coleopterilor (gândacii de viermi de porumb).

Avantajele Pt-urilor Bt

Culturile Bt au oferit beneficii substanțiale pentru sănătatea umană, mediu și economic. Cultivatorii care plantează culturi Bt ar putea avea nevoie să utilizeze insecticide (chimice) mai puțin convenționale pentru combaterea dăunătorilor, ceea ce are atât beneficii pentru sănătatea umană, cât și pentru mediu. În același timp, cultivatorii pot realiza randamente crescute ale culturilor printr-un control mai bun al dăunătorilor și costuri generale mai mici de intrare.

Mai mult, Bt este bine cunoscut ca un pesticid cu risc scăzut, cu toxicitate redusă sau deloc toxicitate pentru mamifere sau organisme nețintă. Produsele pesticide care conțin Bt microbian sunt utilizate în agricultura organică de mai mulți ani. Aceste beneficii pot fi erodate, totuși, dacă insectele dezvoltă rezistență la PIP-urile Bt.

Riscul de rezistență pentru PIP-urile Bt

La fel ca majoritatea pesticidelor, insectele sunt capabile să dezvolte rezistență la proteinele Bt. În Bt PIPs, acest risc poate fi sporit de faptul că:

  • Proteinele Bt sunt exprimate la niveluri ridicate în majoritatea sau în toate țesuturile plantelor;
  • proteinele sunt produse de plantă în mod continuu în timpul sezonului de creștere (adică pe tot parcursul vieții plantei); și
  • unii dintre principalii dăunători țintă, cum ar fi sonde de porumb europene, viermi de rădăcină de porumb și viermi roz, se hrănesc aproape exclusiv cu porumb sau bumbac.

Acești factori pot crește expunerea insectelor la toxinele controlante (proteina Bt) și, prin urmare, pot crește presiunea de selecție pentru rezistență. Asta înseamnă că, dacă toxina ucide insectele sensibile, cele care supraviețuiesc și se reproduc sunt mai susceptibile de a fi rezistente la toxină.

De ce IRM pentru Bt PIP-uri?

EPA acordă o valoare ridicată eficacității PIP-urilor Bt și păstrării beneficiilor lor semnificative agricole și de mediu. Prin urmare, Agenția se angajează să mențină o supraveghere eficientă a acestor produse pentru a atenua dezvoltarea rezistenței la dăunătorii țintă. Pentru a contracara amenințarea rezistenței, EPA a mandatat implementarea unui plan de gestionare a rezistenței la insecte (IRM) pentru fiecare PIP Bt înregistrat comercial. Scopul IRM este de a întârzia apariția rezistenței cât mai mult posibil, deși este important de reținut că este posibil să nu fie posibilă prevenirea completă a rezistenței de a evolua.

Cum au fost dezvoltate actualele strategii IRM?

EPA a folosit cea mai bună știință disponibilă pentru a dezvolta actualele strategii IRM pentru Bt PIPs:

  • Planurile IRM sunt elaborate utilizând un proces de evaluare a riscurilor în care agenția evaluează informații despre biologia dăunătorilor țintă și natura PIP (adică, cât din toxina Bt este exprimată de plantă și cât de susceptibili sunt dăunătorii țintă aceasta).
  • EPA ia în considerare, de asemenea, potențialul de rezistență încrucișată, în care rezistența la un PIP Bt conferă rezistență altor PIP Bt.
  • În cele din urmă, EPA evaluează modele de simulare care evaluează modul în care poate evolua rezistența la PIP printre dăunătorii țintă și care strategii IRM funcționează cel mai bine.

Evaluări detaliate IRM pentru PIP-uri specifice, inclusiv rezumate ale datelor și informațiilor revizuite pentru dezvoltarea strategiei, pot fi găsite în „Documentele de acțiune de înregistrare a biopesticidelor” (BRAD) ale EPA pentru fiecare PIP înregistrat. Vedeți informații despre BRAD-urile disponibile.

Pentru a ajuta la dezvoltarea planurilor IRM pentru Bt PIPs, EPA a solicitat frecvent sfaturi de la FIFRA Scientific Advisory Panels (SAP). Aceste grupuri sunt formate din oameni de știință care sunt experți în gestionarea rezistenței și au oferit EPA feedback și recomandări cu privire la modul de gestionare a problemelor de rezistență. Vizualizați o listă a întâlnirilor SAP relevante pentru IRM.

Cum gestionează EPA rezistența la culturile Bt?

Riscul de rezistență: piramide vs produse cu o singură toxină

Multe dintre PIP-urile Bt înregistrate sunt desfășurate ca „piramide” care includ două sau mai multe proteine ​​Bt vizate de același dăunător țintă. Piramidele sunt inerent mai durabile și mai puțin expuse riscului de rezistență decât soiurile care conțin o singură toxină Bt. Din acest motiv, produsele piramidate Bt au, în general, cerințe de gestionare a rezistenței mai mici decât produsele cu o singură trăsătură (consultați secțiunea „Refugiu” de mai jos).

Alte produse Bt PIP includ toxine „stivuite” care vizează mai mulți dăunători țintă (de exemplu, sonde de lepidopter și tulpini de porumb). Aceste PIP-uri stivuite permit producătorului să gestioneze diferite complexe de dăunători cu același produs.

Rolul refugiaților în gestionarea rezistenței

Măsura principală de reducere a rezistenței pentru culturile de Bt a fost utilizarea refugiilor. Pur și simplu, un refugiu este destinat să ofere o sursă de un număr mare de insecte susceptibile la Bt pentru a contracara orice insecte rezistente. În general, strategia de refugiu IRM a reușit în mare parte să întârzie rezistența la insecte.

Se numește refugiu, deoarece insectele care trăiesc pe aceste plante non-Bt sunt protejate de efectele pesticide ale Bt și, prin urmare, nu sunt presate să dezvolte rezistență la proteinele Bt. Dacă se presupune că orice insecte care ies din câmpul Bt vor fi rezistente la Bt (și puține la număr), insectele sensibile din refugiu ar trebui să poată copleși insectele rezistente și să dilueze frecvența genelor de rezistență în populația de dăunători. În mod obișnuit, un refugiu este o parte a operațiunii unui fermier care este plantată într-o varietate a culturii care nu este Bt.

Refugiile au o componentă de dimensiune - de obicei un procent din recolta totală de Bt plantată - și trebuie plantate suficient de aproape de câmpul (câmpurile) Bt pentru a se asigura că insectele sensibile sunt capabile să se împerecheze cu orice altele rezistente. Mărimea refugiului este determinată de riscul de rezistență. De exemplu, cerințele de refugiu pentru porumbul Bt sunt mai mari în regiunile de creștere a bumbacului din sud-est datorită unui dăunător țintă (viermi de porumb) în această zonă care se hrănește atât cu porumb, cât și cu bumbac. Generațiile succesive ale acestei insecte pot fi expuse la proteinele PIP atât în ​​porumbul Bt, cât și în bumbacul Bt în același sezon de creștere, ceea ce crește riscul de rezistență.

Abordări ale refugiului

Pentru Bt PIP, au existat trei abordări diferite de refugiu:

  • Refugii structurate sunt o porțiune dedicată a operațiunii agricole dedicată unui soi non-Bt. Aceste refugii sunt plantate ca câmpuri (blocuri) discrete, rânduri de margine care înconjoară un câmp (câmpuri) Bt sau rânduri în câmpul (câmpurile) Bt. Componentele cheie pentru refugiul structurat sunt dimensiunea sa (ca procent din recolta corespunzătoare Bt) și apropierea de câmpul (câmpurile) Bt. Refugiații trebuie să poată genera un număr suficient de insecte sensibile și să fie suficient de aproape de câmpul Bt, astfel încât insectele sensibile (din refugiu) și insectele rezistente (din câmpurile Bt) să poată interacționa și se pot împerechea.
  • Amestecuri de semințe („Refuge-in-the-bag”) încorporează semințe non-Bt (refugiu) cu semințe Bt în același sac de semințe. Avantajul amestecurilor de semințe este că cultivatorii nu trebuie să coordoneze plantarea unui refugiu separat - prin urmare, respectarea refugiului este asigurată.

Până în prezent, amestecurile de semințe au fost aprobate pentru unele produse PIP din porumb Bt. EPA a organizat mai multe ședințe ale Comitetului consultativ științific FIFRA (SAP) cu privire la amestecurile de semințe - pentru mai multe informații despre aceste întâlniri, consultați linkurile enumerate mai jos în „Surse de informații”.

„Refugiu natural” se referă la gazde sălbatice, buruieni sau alte culturi cultivate care pot servi drept sursă de insecte sensibile. Un astfel de refugiu poate fi eficient dacă dăunătorii țintă se hrănesc cu mai multe gazde de plante și nu se specializează exclusiv pe cultura Bt. Refugiul natural a fost aprobat doar ca strategie IRM pentru bumbacul Bt în sud-estul Statelor Unite. EPA a organizat o întâlnire SAP despre refugiul natural în 2006 - pentru mai multe informații, consultați linkurile SAP enumerate mai jos în „Surse de informații”.

Produsele de porumb și bumbac înregistrate Bt pentru uz comercial sunt necesare pentru a utiliza una dintre strategiile de refugiu de mai sus. Refugiile structurate și amestecurile de semințe au fost utilizate pentru produsele din porumb Bt, în timp ce refugiul natural a fost utilizat pentru bumbacul Bt în sud-estul Statelor Unite.

Următoarele tabele listează cerințele actuale de refugiu pentru culturile Bt.

2 „Refugiu combinat” se referă la un singur refugiu destinat să se adreseze atât dăunătorilor țintă lepidopteran cât și coleopterian.
3 „Refugii separate” se referă la două refugii diferite care sunt plantate pentru dăunătorii țintă de lepidopter și coleopter.

Managementul integrat al dăunătorilor (IPM) cu IRM

Managementul integrat al dăunătorilor (IPM) încorporează utilizarea mai multor instrumente pentru a gestiona o populație de dăunători, inclusiv explorarea, pragurile economice, practicile culturale și utilizarea judicioasă a măsurilor de control (de exemplu, capcane, feromoni, pesticide etc.). Principiile IPM pot fi utilizate și cu culturile Bt pentru a reduce selecția pentru rezistență. Tehnicile IPM includ:

  • culturi rotative pentru a sparge ciclurile dăunătorilor;
  • utilizarea diferitelor trăsături Bt PIP (acolo unde sunt disponibile) de la an la an; și
  • plantarea soiurilor non-PIP dacă presiunea dăunătorilor este scăzută.

Cum monitorizează EPA culturile BT pentru rezistența la dăunători?

Solicitanții de înregistrare a BP PIPs trebuie să monitorizeze anual populațiile de dăunători pentru a indica indicații care ar putea dezvolta rezistență printre dăunătorii-țintă cheie. Pentru porumbul Bt, acești dăunători-țintă includ:

  • Sonde de porumb european;
  • sonde de porumb din sud-vest;
  • vierme de porumb; și
  • vierme de rădăcină de porumb.

Dăunătorii țintă ai bumbacului Bt pentru monitorizarea rezistenței includ:

  • viermi de tutun;
  • vierme de bumbac;
  • și viermele roz.

Viermele de porumb și viermele de bumbac sunt de fapt aceeași insectă și se hrănesc atât cu porumb, cât și cu bumbac - atunci când se hrănesc cu porumb, este cunoscut sub numele de vierme de porumb, în ​​timp ce pe bumbac este denumit vierme de bumbac.

Monitorizarea rezistenței constă din două componente principale:

  • investigarea rapoartelor privind daunele neașteptate ale dăunătorilor la culturile Bt de la cultivatori, agenți de extindere sau consultanți; și
  • monitorizarea modificărilor sensibilității la Bt PIPs prin eșantionarea și testarea țintită a dăunătorilor.

Rapoartele de daune neașteptate pot dezvălui apariția rezistenței localizate (sau a punctelor fierbinți) înainte ca efectele să se răspândească în zonele învecinate. Monitorizarea rezistenței prin eșantionare pe câmp poate indica modificări ale susceptibilității populațiilor reprezentative din punct de vedere geografic, în mod ideal înainte ca efectele dăunătoare să fie observate la nivel de câmp.

Strategiile specifice de monitorizare utilizate pentru Bt PIPs sunt descrise în documentele de acțiune de înregistrare a biopesticidelor EPA ”(BRADs). Vedeți informații despre BRAD-urile disponibile.

Înregistrătorii Bt sunt obligați să prezinte un raport anual care să descrie activitățile lor de monitorizare a rezistenței, inclusiv rapoarte privind daunele neașteptate, prelevarea de probe dăunătoare și rezultatele testelor biologice. Aceste rapoarte pot fi obținute prin intermediul Freedom of Information Act (FOIA) - a se vedea secțiunea „Surse de informații” de mai jos pentru mai multe detalii.

Ce se întâmplă dacă este detectată rezistența în culturile Bt?

Dacă se detectează o populație de dăunători rezistenți prin eforturile de monitorizare a rezistenței descrise mai sus, solicitanții de înregistrare Bt trebuie să implementeze un plan de atenuare („acțiune de remediere”). Scopurile atenuării sunt limitarea sau limitarea răspândirii populației rezistente și menținerea durabilității trăsăturilor Bt în zonele în care acestea sunt încă eficiente.

  • Metodele principale utilizate ca parte a strategiei de atenuare includ:
    • utilizarea unor măsuri de control alternative pentru a limita răspândirea populației rezistente; și
    • reducerea utilizării trăsăturii Bt afectate în zona afectată.
  • Măsurile de control alternative pot include utilizarea:
    • Insecticide;
    • alte PIP-uri Bt; sau
    • controale culturale precum rotația culturilor.
  • Solicitanții înregistrării pot, de asemenea:
    • creșterea monitorizării rezistenței în zonele înconjurătoare; și
    • notifică alte părți interesate (de exemplu, fermieri, agenți de extindere, consultanți în culturi).

Strategiile de atenuare pentru populațiile rezistente sunt descrise pe deplin în documentele „BRAD” ale EPA.

Cum gestionează EPA conformitatea cu refugiații?

Unele produse Bt PIP necesită înregistrarea porumbului Bt pentru a se asigura că cultivatorii lor plantează un refugiu structurat. Așa cum este descris în secțiunea „Rolul refugiilor în gestionarea rezistenței” de mai sus, aceste refugii trebuie să aibă o anumită dimensiune și proximitate față de câmpul (câmpurile) Bt.

Pentru a se asigura că cultivatorii plantează aceste refugii, solicitanții înregistrării trebuie să implementeze un „Plan de asigurare a conformității” (CAP). Strategia de conformitate include o componentă educațională, un sondaj on-line anonim al cultivatorilor pentru a măsura ratele de conformitate a refugiului și vizite la fermă (efectuate de solicitantul înregistrării) pentru a verifica dacă a fost plantat refugiul corect. Toate aceste activități sunt direct coordonate și implementate de solicitantul înregistrării, deși EPA menține supravegherea procesului.

Mulți cultivatori consideră că plantarea unui refugiu este o provocare logistică sau este posibil să nu înțeleagă pe deplin cerințele refugiaților. Pentru a răspunde acestor preocupări, fiecare solicitant al înregistrării elaborează un ghid pentru cultivatori (denumit în mod obișnuit un ghid de utilizare a tehnologiei) care explică cerințele IRM și prezintă opțiunile pentru plantarea unui refugiu adecvat. Înregistrătorii folosesc, de asemenea, alte mijloace, cum ar fi reclamele media, întâlnirile și seminariile producătorilor, pentru a oferi materialelor educaționale IRM cultivatorilor.

În cazul în care se constată că un producător nu respectă cerințele referitoare la refugiați în timpul vizitei la fermă a unui solicitant de înregistrare, solicitantul înregistrării va implementa o „abordare de conformitate pe etape”. Scopul este de a readuce cultivatorul în conformitate cu anotimpurile de creștere ulterioare. Prima incidență a neconformității are ca rezultat o scrisoare de avertizare de la solicitantul înregistrării, asistență suplimentară în domeniul educației și conformității IRM și o vizită de urmărire a solicitantului înregistrării în următorul sezon de creștere. Dacă un producător este desconform conform timpului de doi ani consecutivi, acesta poate pierde accesul la linia de produse Bt PIP a înregistrantului în următorul sezon de creștere.

Pentru mai multe informații despre PAC și abordarea conformității pe etape, consultați documentele „BRAD” ale EPA.

Surse de informații (Cum obțin informații suplimentare despre IRM?)

Documente de acțiune de înregistrare a biopesticidelor (BRAD)

Pentru majoritatea PIP-urilor înregistrate Bt, EPA a elaborat documente „BRAD” care descriu evaluările riscurilor și concluziile de reglementare ale EPA. Aceste documente conțin, de asemenea, o discuție amplă despre IRM, inclusiv datele și informațiile utilizate pentru dezvoltarea strategiei IRM și informații detaliate despre monitorizarea rezistenței și conformitatea refugiului.

Dosar general IRM

EPA a stabilit un dosar specific pentru materialele legate de IRM. Acest dosar include recenziile EPA privind monitorizarea rezistenței și rapoartele de conformitate, precum și alte surse de informații despre IRM. Acest registru va conține, de asemenea, rezumate disponibile publicului de monitorizare a rezistenței și rapoarte de conformitate prezentate de solicitanții de înregistrare Bt PIP.

Dosarul IRM al EPA poate fi accesat prin www.regulations.gov sub numărul de dosar EPA-HQ-OPP-2011-0922.

Monitorizarea rezistenței industriei și rapoarte de conformitate

După cum sa descris mai sus, EPA primește rapoarte anuale de monitorizare a rezistenței și de conformare a refugiului de la solicitanții înregistrării Bt PIP. Conform Actului Federal privind Insecticidele, Fungicidele și Rodenticidele (FIFRA), datele transmise EPA sunt protejate împotriva divulgării ilegale. În special, secțiunea 10 (g) FIFRA protejează datele companiilor de concurenții străini și multinaționali. Prin urmare, solicitările de rapoarte de conformitate și monitorizare trebuie verificate prin procesul Freedom of Information Act (FOIA), care asigură faptul că solicitantul de date nu reprezintă un producător multinațional de pesticide.

Link-urile de mai jos includ liste cu toate rapoartele de monitorizare și conformitate prezentate la APE. Studiile individuale sunt identificate în funcție de an și de numărul MRID. Atunci când faceți o cerere FOIA, indicați anul (anii), insecta (insectele), toxina (le) și numărul (numerele) MRID corespunzător din rapoartele dorite. Faceți o cerere FOIA.

Rezumate publice ale unor rapoarte de monitorizare și conformitate pot fi disponibile în dosarul general IRM al EPA, care poate fi obținut fără o cerere FOIA. Informațiile din paginile de mai jos includ ce studii au rezumate publice:

Corn Rootworm IRM Framework

EPA a implementat recent un nou cadru IRM pentru viermi de rădăcină de porumb. Acest nou cadru încorporează o abordare bazată pe IPM pentru gestionarea rezistenței viermilor rădăcini și stabilește noi metode pentru efectuarea monitorizării și atenuării rezistenței. În plus, cadrul stabilește un proces de eliminare treptată pentru produsele cu o singură trăsătură, care sunt mai expuse riscului de rezistență.

Întâlnirile grupului consultativ științific FIFRA

O componentă cheie a evaluărilor EPA ale IRM pentru Bt PIP a fost comitetul consultativ științific FIFRA (SAP). SAP servește ca un organism independent de evaluare inter pares și este format din experți științifici într-o serie de discipline relevante pentru problemele de sănătate și mediu pentru pesticide. Reuniunile sunt deschise publicului, cu oportunități de a oferi comentarii scrise și/sau orale și se desfășoară în conformitate cu Legea Comitetului consultativ federal.

SAP-urile efectuate în 1998 și 2000 (câțiva ani după ce au fost aprobate primele înregistrări Bt PIP) au ajutat la stabilirea strategiilor de atenuare de bază, inclusiv utilizarea refugiului pentru a întârzia dezvoltarea rezistenței. SAP-urile ulterioare au oferit îndrumări cu privire la IRM viermi rădăcini de porumb (2002, 2013), utilizarea refugiului natural pentru porumb Bt (2006) și amestecuri de semințe ca strategie alternativă de refugiu pentru porumb Bt (2009, 2010).

O listă a întâlnirilor SAP relevante pentru IRM este conținută în tabelul de mai jos. Vizualizați rapoarte de la aceste întâlniri SAP (cu excepția întâlnirii din martie 1995).

Contact EPA

Pentru informații suplimentare despre programul IRM al EPA pentru Pt-uri Bt, vă rugăm să contactați:

Contactați-ne pentru a pune o întrebare, pentru a oferi feedback sau pentru a raporta o problemă.