Malgré la controverse qui entoure l’utilisation des organismes génétiquement modifiés (OGM), la culture des plantes transgéniques résistantes aux insectes a non seulement des effets économiques positifs pour les producteurs mais permet aussi une réduction de l’utilisation des insecticides chimiques néfastes pour l’environnement. Une meilleure connaissance de ces plantes par le public permettra sans doute de réduire certaines craintes et de relativiser les risques que présentent les plantes transgéniques.
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Jeune pousse de riz, 2007
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Depuis 1995, les producteurs peuvent remplacer l’épandage d’insecticides par l’utilisation de plantes transgéniques résistantes aux insectes. Ces plantes sont produites par l’incorporation dans leur génome de gènes responsables de la production de toxines insecticides. La plante produit alors son propre insecticide1. Seulement quatre espèces de plantes transgéniques résistantes aux insectes ont été commercialisées entre 1995 et 2001. Il s’agit du coton, du maïs, de la tomate et de la pomme de terre. Plus de vingt variétés de plantes transgéniques à base de B. thuringiensis ont cependant été approuvées ou sont en attente d’approbation2,3. Notons entre autres, en Iran, le début de la commercialisation en 2005 du riz transgénique exprimant une toxine du bacille de Thuringe4. De plus, plusieurs espèces d’arbres transgéniques (pommier, peuplier, épinette, mélèze, noyer) sont présentement étudiées5.
Les toxines du bacille de Thuringe
Le gène incorporé dans ces plantes provient d’une bactérie, le bacille de Thuringe. Celle-ci est retrouvée de façon indigène dans plusieurs habitats à travers le monde: le sol, les cadavres d’insectes, la poussière accumulée sur des produits entreposés, les feuilles des arbres et les aiguilles des conifères6. En présence de conditions environnementales défavorables, la bactérie produit une spore ainsi que des inclusions cristallines parasporales comprenant une ou plusieurs protéines insecticides7. La protéine est d’abord produite sous une forme inactive appelée protoxine qui, suite à son ingestion par un insecte sensible, sera activée par les protéases intestinales (des enzymes). Après s’être liées à des récepteurs spécifiques, les toxines activées agissent en formant des pores (de petits trous), dans la membrane des cellules intestinales. Les pores ainsi formés abolissent les gradients trans-membranaires, ce qui entraîne la lyse (mort) des cellules épithéliales et mène à la mort de l’insecte1,6. Ces toxines sont très spécifiques et sont sans danger pour les mammifères, les oiseaux et les poissons1. Les tissus des plantes transgéniques résistantes aux insectes expriment une forme tronquée de la toxine qui ressemble davantage à la forme activée8.
Avantages et inconvénients
Les avantages de ces plantes transgéniques sont environnementaux et économiques. L’impact environnemental de ces cultures est constamment analysé mais, jusqu’à maintenant, elles ne semblent pas avoir d’effets négatifs8 et permettent la réduction de l’utilisation d’insecticides chimiques néfastes pour l’environnement3. En plus de réduire les coûts pour les agriculteurs, les plantes transgéniques procurent une protection en tout temps de la plante, et ce indépendamment des conditions météorologiques. De plus, elles permettent le contrôle d’insectes qui sont difficiles à atteindre par l’épandage d’insecticides6. Par exemple, pendant la plus grande partie de leur vie larvaire, certaines noctuelles se nourrissent à l’intérieur des fleurs ou des fruits des plants de cotons et ne sont donc pas exposées aux produits insecticides épandus dans les champs9. Dans la plante transgénique qui exprime un gène du bacille de Thuringe, la larve ingère alors les toxines.
Cependant, parce qu’elles exposent les larves en permanence à l’insecticide, les plantes transgéniques favorisent et accélèrent le développement de résistances chez les insectes2. Dans un contexte de développement durable, il est impératif de réduire l’apparition de populations d’insectes résistants. Des stratégies ont donc été développées pour diminuer ou retarder l’apparition de ces populations d’insectes2.
Les plantes transgéniques résistantes aux insectes sont non seulement avantageuses du point de vue économique pour le producteur, mais elles sont aussi efficaces contre des insectes qui ne peuvent pas être ciblés par les insecticides traditionnels. De plus, elles permettent une réduction des insecticides chimiques néfastes pour l’environnement. Les stratégies mises en place pour contrer l’apparition de résistance chez l’insecte semblent bien fonctionner jusqu’à maintenant. Cependant, avec l’accroissement de l’utilisation de ces plantes, une meilleure connaissance au niveau moléculaire du mode d’action des toxines insecticides du bacille de Thuringe sera nécessaire pour mieux gérer et limiter l’apparition des résistances aux toxines de ce bacille chez les insectes.
Notes (cliquez sur le numéro de la note pour revenir au texte)
1. Fortier, M. et Kirouac, M., «Le bacille de Thuringe: un insecticide pas comme les autres», Dire, Vol 9, No. 3, 2000, p. 40–41.
2. Frutos, R. et al., «Managing insect resistance to plants producing Bacillus thuringiensis toxins», Crit. Rev. Biotechnol., Vol. 19, 1999, p. 227–276.
3. Shelton, A.M. et al., «Economic, ecological, food safety, and social consequences of the deployment of Bt transgenic plants», Annu. Rev. Entomol., Vol. 47, 2002, p. 845-881.
4. James, C. Executive Summary of Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2005. ISAAA Briefs No. 34. ISAAA: Ithaca, NY, 2005, p. 1-12.
5. Peña, L. et Séguin, A., «Recent advances in the genetic transformation of trees», Trends Biotechnol., Vol. 19, 2001, p.500–506.
6. Schnepf, E. et al., «Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins», Microbiol. Mol. Biol. Rev. vol. 62, 1998, p. 775–806.
7. Höfte, H. et Whiteley, H.R. «Insecticidal crystal proteins of Bacillus thuringiensis», Microbiol. Rev., vol. 53, 1989, p. 242–255.
8. Crickmore, N., «Beyond the spore – past and future developments of Bacillus thuringiensis as a bioinsecticide», J. Appl. Microbiol., Vol. 101, 2006, p.616–619.
9. Beegle, C.C. et Yamamoto, T., «History of Bacillus thuringiensis Berliner research and development», Can. Entomol.,Vol. 124, 1992, p.587–616.