Monitoring Insect Resistance to Bt Maize in the European Union: Update, Challenges, and Future Prospects

J Econ Entomol. 2023 Apr 24;116(2):275-288. doi: 10.1093/jee/toac154.

Abstract

Transgenic maize producing the Cry1Ab toxin of Bacillus thuringiensis (Bt maize) was approved for cultivation in the European Union (EU) in 1998 to control the corn borers Sesamia nonagrioides (Lefèbvre) and Ostrinia nubilalis (Hübner). In the EU since then, Cry1Ab is the only Bt toxin produced by Bt maize and Spain is the only country where Bt maize has been planted every year. In 2021, about 100,000 hectares of Bt maize producing Cry1Ab were cultivated in the EU, with Spain accounting for 96% and Portugal 4% of this area. In both countries, Bt maize represented less than 25% of all maize planted in 2021, with a maximum regional adoption of 64% Bt maize in northeastern Spain. Insect resistance management based on the high-dose/refuge strategy has been implemented in the EU since 1998. This has been accompanied by monitoring to enable early detection of resistance. The monitoring data from laboratory bioassays show no decrease in susceptibility to Cry1Ab had occurred in either pest as of 2021. Also, control failures have not been reported, confirming that Bt maize producing Cry1Ab remains effective against both pests. Conditions in the EU preventing approval of new genetically modified crops, including maize producing two or more Bt toxins targeting corn borers, may limit the future effectiveness of resistance management strategies.

El maíz transgénico que expresa la toxina Cry1Ab de Bacillus thuringiensis (maíz Bt) fue aprobado para su cultivo en la Unión Europea (UE) en 1998 para el control de los taladros del maíz Sesamia nonagrioides (Lefèbvre) y Ostrinia nubilalis (Hübner). Desde entonces en la UE sólo se ha sembrado maíz Bt que produce la toxina Cry1Ab, y España es el único país donde se cultiva ininterrumpidamente desde 1998. En 2021 se cultivaron en la UE unas 100.000 hectáreas de maíz Bt que produce Cry1Ab, de las cuales el 96% corresponde a España y el 4% a Portugal. En ambos países, el maíz Bt representó menos del 25% de todo el maíz sembrado en 2021, con una adopción regional máxima del 64% de maíz Bt en el noreste de España. El manejo de la resistencia de insectos, basado en la estrategia dosis-alta/refugio se ha aplicado en la UE desde 1998. Esto ha ido acompañado de un seguimiento que permite la detección temprana de la resistencia. Los resultados del seguimiento a partir de bioensayos de laboratorio muestran que hasta 2021 no se ha producido una disminución de la susceptibilidad a Cry1Ab en ninguna de estas plagas. Además no se han registrado fallos en el control, confirmándose que el maíz Bt que produce Cry1Ab sigue siendo eficaz frente a ambas plagas. Las condiciones de la UE que impiden la aprobación de nuevos cultivos genéticamente modificados, incluido el maíz Bt que produce dos o más toxinas para el control de los taladros, puede reducir la eficacia futura de las estrategias de manejo de la resistencia.

Keywords: Bt maize; Cry1Ab; MON810; corn borers; insect resistance management.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Bacillus thuringiensis Toxins
  • Bacillus thuringiensis* / genetics
  • Bacterial Proteins / genetics
  • Crops, Agricultural
  • Endotoxins
  • European Union
  • Hemolysin Proteins / genetics
  • Insecticide Resistance
  • Moths* / genetics
  • Pest Control, Biological
  • Plants, Genetically Modified
  • Zea mays / genetics

Substances

  • Endotoxins
  • Bacterial Proteins
  • Hemolysin Proteins
  • Bacillus thuringiensis Toxins