Insectes résistants

Les agriculteurs utilisent souvent les mêmes insecticides pour se débarrasser des insectes nuisibles dans leurs champs. Mais l’utilisation croissante et continue des mêmes insecticides peut favoriser l’émergence de populations d’insectes tolérants à ces produits.

En effet, au sein d’une population d’insectes, certains individus peuvent être dotés du gène qui, par hasard, leur procure une résistance à l’insecticide utilisé par l’agriculteur. Lors de l’épandage du produit, ces individus survivent et se multiplient, ce qui favorise l’apparition de populations résistantes et compromet l’efficacité des insecticides.

Dans les champs de plantes GM pour résistantes aux insectes nuisibles, les insectes se retrouvent continuellement en contact avec le même agent toxique sécrété par la plante. Il existe donc un risque potentiel de voir apparaître des populations d’insectes résistants dans les champs d’OGM, une éventualité que les chercheurs examinent de près 1.

InsecteInsecteUne variété de maïs-grain transgénique cultivé au Québec porte le nom de maïs Bt. Bt signifie Bacillus thuringiensis, une bactérie présente dans la nature, qui sécrète une protéine toxique pour la pyrale du maïs. Le gène qui permet l’expression de cette protéine (protéine Cry) a été introduit dans le génome de certaines variétés de maïs pour les rendre résistantes à l’insecte ravageur. Cependant, un organisme exposé de façon continue à un agent peut devenir résistant à cet agent. Les populations de pyrales risquent-elles, à long terme, de devenir résistantes à la protéine Bt?

Deux études récentes portant sur la résistance des insectes cibles au Bt relèvent peu ou pas de cas de résistance dans les champs de maïs Bt 2 3. Mais la question mérite d’être plus longuement étudiée. En effet, l’émergence de populations résistantes au Bt ferait perdre toute efficacité non seulement aux plantes Bt, mais aussi aux biopesticides à base de Bt, utilisés notamment en agriculture biologique.

Les pesticides à base de Bt, des produits sélectifs, biodégradables et non toxiques pour les animaux et les humains, devraient alors être remplacés par des pesticides chimiques, plus néfastes pour l’environnement et la santé humaine 4.

Entre 1996 et 2009, l’utilisation du maïs Bt a permis dans cinq états américains (Illinois, Minnesota, Wisconsin, Nebraska et Iowa) de réduire la population de pyrale de 28 à 73% selon les États. Cette diminution de la population de pyrale par le maïs Bt a aussi permis de diminuer la quantité de pyrales dans les champs de maïs conventionnels. 5

Il est toutefois important de continuer la culture de maïs Bt en présence de refuges non Bt afin de limiter l’apparition de résistance chez l’insecte. 5 6

Gérer la résistance

Afin de réduire le risque potentiel de voir émerger des populations résistantes au Bt, le Bureau de la biotechnologie végétale (BBV) de l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) oblige chaque utilisateur de semences Bt à mettre en œuvre un plan de gestion de la résistance des insectes. Ce plan énonce les bonnes pratiques de gestion à suivre pour réduire et retarder le développement de la résistance chez les insectes. Les entreprises qui commercialisent des plantes Bt et les fournisseurs de semences Bt doivent, entre autres, promouvoir la mise en œuvre de ce plan auprès des producteurs, en leur fournissant un guide du producteur

La Coalition canadienne contre les ravageurs du maïs publie aux 2 ans un rapport sur le respect des zones de refuges par les producteurs de maïs Bt du Manitoba, de l’Ontario et du Québec7.

Le plan de gestion de la résistance des insectes en quelques points :

  • semer le maïs Bt seulement dans les champs où la pyrale du maïs risque de causer des pertes économiques;
  • ensemencer au moins 20 % de la superficie cultivée totale en maïs non Bt pour aménager ce que l’on appelle des refuges. Ces refuges peuvent être constitués de champs complets, de blocs, de bordures ou de bandes alternées d'au moins six rangs de largeur.
Styles de champs GM

Les champs de maïs Bt doivent être situés dans un rayon maximum de 400 mètres (1/4 mille) des refuges. Les zones de maïs traditionnel assurent la présence d’une population d’insectes qui ne sont pas exposés à la protéine Bt et qui peuvent s’accoupler avec les insectes potentiellement résistants provenant des champs d’OGM. Cette approche doit prévenir le développement de populations de pyrales résistantes au Bt. Les plantes non Bt et Bt doivent présenter les mêmes caractéristiques agronomiques, tel le moment de floraison, afin de faciliter la récolte et d’attirer la pyrale sans discrimination.

  • Ne pas utiliser d’insecticide contre la pyrale dans le refuge.
  • Noter précisément les endroits où ont été semés le maïs Bt et le maïs non Bt.
  • Effectuer un dépistage des autres insectes et maladies dans les champs de maïs Bt et non Bt. En cas de dépistage positif, aviser un spécialiste de l’ACIA.
  • Surveiller la résistance potentielle des pyrales au maïs Bt. Si les pyrales causent des dommages au maïs Bt, consulter un spécialiste et informer le fournisseur de semences.

Le refuge dans le sac

L’utilisation de refuges est nécessaire aux agriculteurs afin de limiter la pression de sélection sur les insectes sensibles et permettre la viabilité de la technologie à plus long terme.

L’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) approuvait, en 2011, le Genuity® SmartStax® RIB Complete™8, un premier maïs transgénique Bt à contenir un refuge de maïs non-GM intégré dans le sac de semences (RIB : refuge in a bag). Cette autorisation représente une nouvelle option pour les producteurs agricoles qui veulent réaliser un refuge de maïs non-Bt lors de la culture de maïs Bt. En effet, la quantité de semences non-Bt requise pour réaliser 5 % de refuges est déjà intégrée au sac.

Certains avantages ont été avancés par la compagnie qui commercialise le RIB quant à l’utilisation de ce refuge :

  • La solution « dans un seul sac » permet la simplicité et la commodité lors de l’ensemencement en évitant de devoir séparer et structurer une zone refuge précise;
  • Les exigences de réalisation des refuges seront mieux respectées par les producteurs agricoles;
  • La réalisation de 5 % de refuge permet aux producteurs d’avoir une plus grande superficie de maïs Bt à rendement plus élevé.

Une revue de la gestion de la résistance des insectes

L’évolution de la résistance des insectes peut réduire l'efficacité des protéines insecticides de Bacillus thuringiensis (Bt) produites par les cultures transgéniques de maïs et de coton. Les insectes ont une capacité remarquable à s’adapter aux insecticides en présence ou non d’OGM, engendrant un questionnement sur le succès futur des cultures Bt.

Dans un article de synthèse9, des chercheurs en entomologie de l’Université d’Arizona et d’un centre de recherche de France ont analysé 77 études sur le sujet provenant de 5 continents. Ayant en main des données de surveillance sur le terrain sur la résistance des insectes aux cultures Bt, les auteurs fournissent des indications qui peuvent être utilisées de manière proactive pour améliorer la gestion de la résistance au Bt.

Bien que la plupart des populations de ravageurs soient restées sensibles aux toxines Bt, la diminution de l'efficacité des cultures transgéniques Bt causée par un développement de la résistance a été rapportée pour 5 des 13 principales espèces de ravageurs étudiées, notamment les coléoptères et les lépidoptères. Plus précisément, trois cas de résistance ont été notés chez le maïs Bt et deux chez le coton Bt. Ces résultats confirment les prédictions faites par les modèles théoriques qui incluent les facteurs suivants :

  • Utilisation de zone de refuge non-Bt

    Cette approche a été largement préconisée mondialement pour retarder l’évolution de la résistance des insectes aux cultures Bt. Le concept de la stratégie de refuge se base sur le fait que les rares insectes résistants aux cultures Bt se reproduiront avec les insectes non résistants plus abondants avec les zones refuges. Si le gène de résistance est récessif, la progéniture sera toujours susceptible au Bt.
  • Culture de Bt à 2 toxines séparée de la culture de Bt à une toxine

    Les lignées de culture Bt qui expriment deux toxines de Bt sont efficaces puisque les insectes qui sont résistants aux deux toxines se font extrêmement rares. Par contre, il a été démontré que la résistance des insectes évolue plus rapidement lorsque les plantes à une toxine sont cultivées tout près des plantes à deux toxines.
  • Une faible fréquence allélique récessive de résistance au Bt chez l’insecte dans le champ

    La variation génétique naturelle qui modifie la réponse des insectes aux toxines Bt se produit habituellement dans une population qui est exposée à la toxine, car les insectes qui ont une génétique de résistance au Bt avant d’être exposés aux cultures Bt sont très rares. Cette situation se nomme « faible fréquence allélique récessive de résistance ». Lorsque l’insecte est exposé à une culture de Bt, on peut observer une évolution de la résistance de l’insecte au champ, ce qui entraîne une augmentation du gène de résistance dans la population et dans les générations suivantes, donc une augmentation de la fréquence allélique. Le suivi de la résistance au champ est essentiel afin d’amorcer des mesures de gestion de la résistance

Les résultats de l’évolution de la résistance des insectes aux cultures Bt démontrent que l’évaluation proactive de la résistance permet de prédire le risque de résistance et d’améliorer les stratégies à appliquer.

Résistance de chrysomèles au maïs Bt

Des chercheurs en entomologie de l’Université de l’Illinois ont confirmé que des champs de maïs GM Bt ont été infestés par la chrysomèle alors que ce maïs Bt devait théoriquement y résister10.

La chrysomèle des racines du maïs est un insecte de la famille des chrysomélidés (Diabrotica virgifera virgifera), ravageur des cultures de maïs, présent dans toute la zone de culture intensive du maïs aux États-Unis et au Canada, où elle est considérée comme une espèce invasive. Les chrysomèles creusent des galeries dans les racines de leurs plantes hôtes.

Cet insecte fait preuve de remarquables capacités d'adaptation qui ont mis en échec la plupart des stratégies de lutte élaborées pour le contrer. En 1995, le maïs transgénique exprimant la toxine Cry3Bb1 (maïs Bt) était une des plus récentes stratégies de lutte contre la chrysomèle introduite aux États-Unis et au Canada. Ces variétés ont été grandement utilisées par les agriculteurs américains et canadiens.

Pour ralentir l’apparition d’une résistance, l’Agence américaine pour la protection de l’environnement, l’Agence canadienne d’inspection des aliments ainsi que la Coalition canadienne contre les ravageurs du maïs (CCCRM)11, émettent des recommandations de conserver 20 % de la surface cultivée en maïs non-GM comme zone refuge.

Dès 2011, les chrysomèles ont commencé à développer une résistance à la toxine présente dans le maïs Bt. À l’époque, des chercheurs de l’Université de l’Iowa12 en avaient fait la démonstration dans des études scientifiques. Le fait qu’il était alors possible d’obtenir des chrysomèles résistantes au maïs Bt en laboratoire laissait entendre que, tôt ou tard, la résistance se développerait en plein champ.

Le 27 août 2013, une équipe en entomologie agricole, Mike Gray, publiait dans le Pest Management and Crop Development Bulletin de l’Université de l’Illinois10, un article mentionnant que des chrysomèles résistantes au maïs Bt (YieldGard™) avaient causé des infestations dans des champs de maïs du nord-ouest de l’Illinois. Ces informations viennent s’ajouter au résumé de la situation qu’il avait publié dès 201113.

La technologie de ce maïs GM aura été efficace pendant une quinzaine d’années contre les infestations de chrysomèles. Comme plusieurs autres technologies, les OGM ne sont pas une solution définitive, mais une technologie qui doit régulièrement être adaptée.

La compagnie responsable de ce maïs GM ne remet pas en cause son modèle, mais a déjà travaillé à des solutions alternatives offertes sur le marché, comme des maïs GM avec plusieurs toxines ou la technologie du « refuge dans le sac » qui offre aux agriculteurs un seul sac contenant les semences de maïs GM et des semences de maïs non-GM. Ces dernières, une fois l’ensemencement du champ effectué, constitueront la zone refuge.

L’apparition de résistance chez les insectes n’est pas propre aux OGM, mais existe depuis longtemps en production conventionnelle (non-GM). En raison de la forte capacité d’adaptation des insectes et des pathogènes, la nécessité de rotation des cultures et des agents phytosanitaires avec ou sans OGM s’impose. Les OGM sont un outil de plus dans la stratégie phytosanitaire, mais en conjonction avec de bonnes pratiques agronomiques.

Aucun cas de résistance n’a encore été signalé au Canada et au Québec.