Se llevaron a cabo experimentos de alimentación en laboratorio para estudiar los efectos mediados por presas en una dieta artificial que contenía proteínas de Bacillus thuringiensis sobre Chrysoperla carnea inmadura. La toxina Cry1Ab activada y las protoxinas Cry1Ab y Cry2A se mezclaron en la dieta merídica estándar para larvas de Spodoptera littoralis (Boisduval) en las siguientes concentraciones; para la toxina Cry1Ab, se utilizaron dieta de 25, 50, 100 µg g-1 de dieta; para la protoxina Cry1Ab, la concentración se duplicó (50 µg g-1 de dieta, 100 µg g-1 de dieta y 200 µg g-1 de dieta) para dar niveles relativamente comparables de concentración de toxina. La protoxina Cry2A se incorporó a la dieta meridica en una sola concentración (100 µg g-1 de dieta). Para el control no tratado, se añadió la cantidad equivalente al doble de agua destilada a la dieta meridica. Las larvas individuales de C. carnea se criaron en larvas de S. littoralis alimentadas con una de las respectivas dietas meridicas tratadas, descritas anteriormente. Los objetivos fueron cuantificar y comparar los efectos resultantes sobre la mortalidad y el tiempo de desarrollo de C. carnea con los observados en dos estudios previos que investigan los efectos de las plantas de maíz transgénicas productoras de toxina Cry1Ab y los otros efectos de estudio de la toxina Cry1Ab dada directamente como alimento a larvas de C. carnea. La mortalidad inmadura media total para larvas de crisópidos criados en presas alimentadas con B. thuringiensis siempre fue significativamente mayor que en el control (26%). La mortalidad inmadura total de C. carnea producida con la dieta de presas alimentadas con la toxina Cry1Ab 100 µg g-1 de dieta fue la más alta (78%) y disminuyó al disminuir la concentración de toxina. Las larvas de C. carnea expuestas a la protoxina Cry1Ab no mostraron una respuesta a la dosis. La mortalidad total mediada por presa de las larvas de crisópidos expuestos a la protoxina Cry1Ab fue intermedia (46–62%) a la toxina Cry1Ab expuesta (55–78%) y la protoxina Cry2A (47%) expuesta a C. carnea. De acuerdo con los estudios anteriores, el tiempo de desarrollo total de C. carnea no se vio afectado de manera consistente por los tratamientos con Bt, excepto en la concentración más alta de toxina Cry1Ab. Sin embargo, tanto la mayor mortalidad como el retraso en el desarrollo de C. carnea inmadura producida con la toxina Cry1Ab 100 µg g-1 en la dieta de presas pueden haberse confundido con un aumento de la intoxicación de larvas de S. littoralis que se observó a esa concentración. En todas las demás concentraciones de proteína de B. thuringiensis, S. littoralis no resultó letalmente afectada. El análisis comparativo de los resultados de este estudio con los de los dos estudios previos reveló que además de las interacciones presa/herbívoro por B. thuringiensis, también existen interacciones presa/herbívoro por planta que contribuyen a la toxicidad observada en larvas de S. littoralis alimentadas con B. thuringiensis para C. carnea. Estos hallazgos demuestran que los estudios de nivel tritrófico son necesarios para evaluar la compatibilidad a largo plazo de las plantas insecticidas con importantes enemigos naturales.

Laboratory feeding experiments were carried out to study prey-mediated effects of artificial diet containing Bacillus thuringiensis proteins on immature Chrysoperla carnea. Activated Cry1Ab toxin and the protoxins of Cry1Ab and Cry2A were mixed into standard meridic diet for Spodoptera littoralis (Boisduval) larvae at the following concentrations; for Cry1Ab toxin, 25, 50, 100 µg g−1 diet were used; for Cry1Ab protoxin, the concentration was doubled (50 µg g−1 diet, 100 µg g−1 diet and 200 µg g−1 diet) to give relative comparable levels of toxin concentration. Cry2A protoxin was incorporated into the meridic diet at one concentration only (100 µg g−1 diet). For the untreated control, the equivalent amount of double distilled water was added to the meridic diet. Individual C. carnea larvae were raised on S. littoralis larvae fed with one of the respective treated meridic diets described above. The objectives were to quantify and compare the resulting effects on mortality and development time of C. carnea with those observed in two previous studies investigating prey-mediated effects of transgenic Cry1Ab toxin-producing corn plants and the other studying effects of Cry1Ab toxin fed directly to C. carnea larvae. Mean total immature mortality for chrysopid larvae reared on B. thuringiensis-fed prey was always significantly higher than in the control (26%). Total immature mortality of C. carnea reared on Cry1Ab toxin 100 µg g−1 diet-fed prey was highest (78%) and declined with decreasing toxin concentration. Cry1Ab protoxin-exposed C. carnea larvae did not exhibit a dose response. Prey-mediated total mortality of Cry1Ab protoxin-exposed chrysopid larvae was intermediate (46–62%) to Cry1Ab toxin exposed (55–78%) and Cry2A protoxin (47%) exposed C. carnea. In agreement with the previous studies, total development time of C. carnea was not consistently, significantly affected by the Bt-treatments except at the highest Cry1Ab toxin concentration. However, both highest mortality and delayed development of immature C. carnea raised on Cry1Ab toxin 100 µg g−1 diet – fed prey may have been confounded with an increased intoxication of S. littoralis larvae that was observed at that concentration. At all other B. thuringiensis protein concentrations S. littoralis was not lethally affected. Comparative analysis of the results of this study with those of the two previous studies revealed that in addition to prey/herbivore by B. thuringiensis interactions, also prey/herbivore by plant interactions exist that contribute to the observed toxicity of B. thuringiensis – fed S. littoralis larvae for C. carnea. These findings demonstrate that tritrophic level studies are necessary to assess the long-term compatibility of insecticidal plants with important natural enemies

Si bien se piensa que las plantas transformadas con material genético de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) tienen un impacto insignificante en organismos no objetivo, las plantas de maíz Bt pueden representar un riesgo porque la mayoría de los híbridos expresan la toxina Bt en el polen, y el polen de maíz se dispersa al menos 60 metros por el viento. El polen de maíz se deposita en otras plantas cerca de los campos de maíz y puede ser ingerido por los organismos no objetivo que consumen estas plantas. En un ensayo de laboratorio, encontramos que las larvas de la mariposa monarca, Danaus plexippus, criadas en hojas de algodoncillo espolvoreadas con polen de maíz Bt, comieron menos, crecieron más lentamente y sufrieron mayor mortalidad que las larvas criadas en hojas espolvoreadas con polen de maíz sin transformar o en hojas sin polen.

Although plants transformed with genetic material from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt ) are generally thought to have negligible impact on non-target organisms1, Bt corn plants might represent a risk because most hybrids express the Bt toxin in pollen2, and corn pollen is dispersed over at least 60 metres by wind3. Corn pollen is deposited on other plants near corn fields and can be ingested by the non-target organisms that consume these plants. In a laboratory assay we found that larvae of the monarch butterfly, Danaus plexippus, reared on milkweed leaves dusted with pollen from Bt corn, ate less, grew more slowly and suffered higher mortality than larvae reared on leaves dusted with untransformed corn pollen or on leaves without pollen.

Se han llevado a cabo experimentos de alimentación en laboratorio con plantas de maíz transgénicas Bacillus thuringiensis kurstaki (Berliner) para estudiar los efectos de los herbívoros alimentados con B. thuringiensis (es decir, la presa) sobre el depredador Chrysoperla carnea Stephens. Las plantas hospedadoras eran un híbrido de maíz transgénico que expresaba (CrylAb) B. thuringiensis y el correspondiente híbrido de maíz sin transformar, libre de B. thuringiensis. Se usaron dos especies de presas diferentes en los experimentos, el barrenador europeo del maíz, Ostrinia nubilalis (Hübner) (plaga objetivo lepidóptera) y Spodoptera littoralis (Boisduval) (plaga lepidóptera no objetivo para B. thuringiensis). Los objetivos fueron cuantificar los efectos de las presas alimentadas con B. thuringiensis sobre el desarrollo inmaduro de crisópidos y determinar si los efectos observados fueron causados ​​por presas enfermas, subóptimas (efectos indirectos) o asociadas con causas relacionadas con B. thuringiensis (efectos directos). La mortalidad inmadura media total para las larvas de crisópidos criados en presas alimentadas con B. thuringiensis fue del 62% en comparación con el 37% cuando se crió sobre las presas libres de B. thuringiensis. No hubo diferencias significativas en la mortalidad entre las larvas de crisópidos criados en O. nubilalis alimentadas con B. thuringiensis o S littoralis alimentada con B. thuringiensis. De manera similar, no se detectó una diferencia significativa en la mortalidad cuando las larvas de crisópidos se criaron O. nubilalis en B. thuringiensis o S .littoralis sin B. thuringiensis. El tiempo de desarrollo de las larvas de crisópidos se prolongó cuando O. nubilalis alimentado con B. thuringiensis se administró a los predadores, pero no para S. littoralis alimentado con B. thuringiensis. Aunque algunos efectos adversos inadvertidos en S. littoralis pueden haber ocurrido debido al maíz de B. thuringiensis, nuestros resultados sugieren que la reducción de la condición física de las larvas de crisópidos se asociaron con B. thuringiensis. El tiempo de desarrollo prolongado de las larvas de crisópidos criados en O. nubilalis alimentados con B. thuringiensis fue probablemente debido a un efecto combinado de la exposición a B. thuringiensis y la deficiencia nutricional causada por presas enfermas.

Laboratory feeding experiments using transgenic Bacillus thuringiensis variety kurstaki (Berliner) corn plants have been carried out to study the effects of B. thuringiensis -fed herbivores (i.e., prey), on the predator Chrysoperla carnea Stephens. Host plants were a transgenic B. thuringiensis -expressing (CrylAb) corn hybrid and the corresponding untransformed, B. thuringiensis -free corn hybrid. Two different prey species were used in the experiments, the European corn borer, Ostrinia nubilalis (Hübner) (lepidopterous target pest), and Spodoptera littoralis (Boisduval) (lepidopterous nontarget pest for B. thuringiensis ). The objectives were to quantify the effects of B. thuringiensis -fed prey on chrysopid immature development and to determine whether observed effects were caused by sick, suboptimal prey (indirect effects) or associated with B. thuringiensis -related causes (direct effects). Mean total immature mortality for chrysopid larvae raised on B. thuringiensis -fed prey was 62% compared with 37% when raised on B. thuringiensis -free prey. There was no significant difference in mortality between chrysopid larvae reared on B. thuringiensis -fed O. nubilalis or B. thuringiensis -fed S. littoralis . Similarly, no significant difference in mortality was detected when chrysopid larvae were raised on B. thuringiensis -free O. nubilalis or B. thuringiensis -free S. littoralis . Development time of chrysopid larvae was prolonged when B. thuringiensis -fed O. nubilalis was given to the predators but not for B. thuringiensis -fed S. littoralis . Although some unnoticed adverse effects in S. littoralis may have occurred because of the B. thuringiensis corn, our results suggest that the reduced fitness of chrysopid larvae was associated with B. thuringiensis . The prolonged development time of chrysopid larvae raised on B. thuringiensis -fed O. nubilalis was probably because of a combined effect of B. thuringiensis exposure and nutritional deficiency caused by sick prey.

Las toxinas insecticidas producidas por Bacillus thuringiensis kurstaki B thuringiensis tenebrionis fueron resistentes cuando se unieron a las arcillas, pero no cuando estaban libres, a la utilización por cultivos puros y mixtos de microbios como fuentes de carbono y carbono más nitrógeno, y se redujo su disponibilidad como fuente de nitrógeno. Las toxinas unidas retuvieron la actividad insecticida antes y después de la exposición a microbios o pronasa. La actividad insecticida de las toxinas persistió durante 40 días (el tiempo más largo evaluado) en un suelo no estéril mantenido continuamente a la tensión de agua de 233 kPa y a temperatura ambiente, alternativamente, se secó al aire y se rehizo a la tensión de agua de 233 kPa, o se congela y descongela alternativamente, aunque alternar el secado y la humectación redujeron la actividad.

The insecticidal toxins produced by Bacillus thuringiensis subspp. kurstaki and tenebrionis were resistant when bound on clays, but not when free, to utilization by pure and mixed cultures of microbes as sources of carbon and carbon plus nitrogen, and their availability as a nitrogen source was reduced. The bound toxins retained insecticidal activity both before and after exposure to microbes or pronase. The insecticidal activity of the toxins persisted for 40 days (the longest time evaluated) in nonsterile soil continuously maintained at the 233-kPa water tension and room temperature, alternately air dried and rewetted to the 233-kPa water tension, or alternately frozen and thawed, although alternate drying and wetting reduced the activity.