Nous nous intéressons ici au cas du maïs Bt, depuis son mode de conception jusqu'aux problèmes soulevés par l'utilisation de cette variété de maïs génétiquement modifiée.
Le « ver de l'épi de maïs », un ravageur
La chenille du papillon Helicoverpa zea est responsable de la destruction des cultures de maïs. Les larves creusent des galeries dans l'épi et causent sa mort. Cette espèce est sensible à une toxine insecticide d'origine bactérienne (bactérie « Bt »).
© Cyndy Sims Parr, via Flickr
Méthode de production du maïs Bt
Le maïs Bt est une variété de maïs génétiquement modifiée produisant une toxine insecticide, grâce à l'expression d'un gène d'origine bactérienne introduit par transgenèse. Ainsi, la chenille de Helicoverpa zea ne peut pas se développer sur les épis. La production de cette variété de maïs nécessite une intense sélection clonale.
Évolution de la fréquence des chenilles résistantes à la toxine au fil des années
Les ronds roses représentent les chenilles de Helicoverpa zea sensibles à la toxine, les ronds bleus représentent les chenilles résistantes à celle-ci. Les chenilles sont constamment exposées aux champs de maïs Bt depuis la commercialisation de cette variété.
Quelle méthode est employée ici pour combattre la destruction des cultures de maïs par les chenilles Helicoverpa zea ?
Ici, une nouvelle variété de maïs génétiquement modifiée exprimant un gène bactérien a été produite par transgenèse (document 2). Le maïs obtenu fabrique une toxine à laquelle la chenille est sensible, qui ne peut plus se nourrir des épis (document 1).
Comment peut-on qualifier le génotype des plants de maïs Bt ?
D'après le document 2, les plants de maïs Bt sont très similaires génétiquement. À l'origine, un très petit nombre de cellules végétales ont correctement intégré puis exprimé le transgène, et un nombre limité de plants parents a été utilisé pour produire les graines semées dans les champs. Une forte sélection clonale a été appliquée, la diversité génétique des plants de maïs Bt est très faible.
Quel phénomène évolutif est majoritairement à l'origine de l'augmentation de la fréquence de la résistance à la toxine chez les chenilles ?
La population de chenilles est exposée à la toxine durant plusieurs années. La présence de cette molécule représente une forte pression de sélection, qui ne permet presque qu'aux chenilles résistantes de survivre et de se reproduire. Ainsi, chaque génération de chenilles contient de plus en plus d'individus résistants. On observe ici une forte action du phénomène de sélection naturelle.
D'après l'étude de ces documents, l'utilisation du maïs Bt semble-t-elle une solution à long terme pour lutter contre les chenilles de Helicoverpa zea ?
L'augmentation de la fréquence des chenilles résistantes risque de provoquer un retour rapide à la situation initiale. Finalement, même la présence de toxines dans le maïs n'empêchera pas la consommation des épis par les chenilles.
Quel autre risque pourrait générer le maïs Bt du fait de son génotype ?
Les plants de maïs Bt ont été produits suite à une forte sélection de leurs caractéristiques agronomiques et génétiques. Ainsi les grains produits, la fertilité des plants et la production de toxines ont peu de chances de varier.
En revanche, la faible diversité génétique des plants facilite l'apparition des maladies car ceux-ci présentent une grande ressemblance physiologique. De manière générale, l'homogénéisation génétique des populations accroît le risque d'une forte mortalité en cas d'événements « extrêmes » (maladies, sécheresse, etc.) car les individus possèdent tous les mêmes faiblesses.