Auswirkungen von Bt-Mais mit drei Bt-Proteinen auf Laufkäfer und Spinnen

(2008 - 2011) Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Pflanzenschutz (IPS 2d), Freising

Thema

In diesem Projekt werden mögliche Auswirkungen von gentechnisch verändertem Bt -Mais der Linie MON89034xMON88017 auf die in Maisfeldern vorkommenden Laufkäfer und Spinnen untersucht. Dieser Mais produziert drei Bt‑Proteine und ist dadurch sowohl gegen den Maiszünsler als auch gegen den Maiswurzelbohrer resistent.

Im Ökosystem Maisfeld sind Laufkäfer und Spinnen wichtige Schlüsselorganismen. Sie sind den Bt-Proteinen zum einen direkt durch die Aufnahme von Maisstreu und Maispollen zum anderen indirekt durch Fraß ihrer Beutetiere, die sich von Maispflanzen ernähren, ausgesetzt.

Folgende Fragestellungen sollen in diesem Projekt untersucht werden:

Bewirkt der Anbau von MON89034xMON88017 signifikante Änderungen im Vorkommen und der Dichte von Laufkäfern und Spinnen?
Lässt sich ein typisches Artenmuster von Laufkäfern und Spinnen im Maisfeld bestimmen, das als Bewertungsgrundlage für ein Langzeitmonitoring gentechnisch veränderter Maissorten dienen kann?
Werden Bt-Proteine zu anderen Orten und damit auch anderen Nahrungsketten außerhalb des Feldes verschleppt?
In welchem Ausmaß sind die Bt-Proteine im Magen-Darm-Trakt der Insekten noch biologisch aktiv und evtl. toxisch wirksam?

Versuchsbeschreibung

Zur Untersuchung der genannten Fragestellungen gibt es Feld- und Laborversuche. Um Mais-Sorteneffekte von Bt-Effekten zu unterscheiden, wird nicht nur die gentechnisch veränderte Sorte mit ihrer isogenen Ausgangssorte verglichen, sondern zusätzlich zwei weitere konventionelle Maissorten in die Untersuchungen einbezogen. Die isogene Sorte wird außerdem mit einem Bodeninsektizid behandelt.

Bodenfalle

Eine Bodenfalle wird geleert

Felduntersuchungen

Bodenfallen. Um das Artenmuster und die Dichte der einzelnen Arten zu ermitteln, werden in den verschiedenen Parzellen des Versuchsfeldes je zwei Bodenfallen aufgestellt, die von der Aussaat bis zur Ernte wöchentlich geleert werden. Die gefangenen Insekten werden bis zur Art bestimmt. Zusätzlich sollen andere Maisfelder untersucht werden, die sich z.B. in der Bodenqualität oder Fruchtfolge vom Versuchsfeld unterscheiden.

Aktionsradius von Laufkäfern. Einige der auf dem Versuchsfeld gefangenen Laufkäfer werden individuell markiert und wieder ausgesetzt. Nach dem Wiederfang einzelner Laufkäfer in Bodenfallen auch außerhalb des Versuchsfeldes können deren Laufwege und zurückgelegte Entfernungen abgeschätzt werden. Damit soll geklärt werden, wie weit Laufkäfer mit der Nahrung aufgenommenes Bt-Protein außerhalb des Feldes verbreiten können.

Laboruntersuchungen

Zu verschiedenen Zeitpunkten der Vegetationsperiode wird der Inhalt des Verdauungstrakts verschiedener Laufkäferarten im Labor untersucht. Mit Hilfe markierter Antikörper wird zum einen die Menge der Bt-Proteine gemessen und zum anderen untersucht, wie intakt diese noch sind. Um die mögliche Rest-Toxizität der verdauten Bt-Proteine zu ermitteln, werden Biotests durchgeführt, bei denen Maiszünsler und Kartoffelkäfer damit gefüttert werden.

Denkbar ist, dass die Laufkäfer nicht nur direkt durch die Aufnahme von Bt-Proteinen geschädigt werden, sondern auch indirekt durch eine Beeinträchtigung ihrer Beute. Um dies zu untersuchen, werden Laufkäfern Larven von Maiszünslern angeboten, die mit der gentechnisch veränderten oder der isogenen Sorte ernährt wurden. In weiteren Biotests werden die Fortpflanzungsraten von Laufkäfern nach Kontakt mit Bt-Proteinen gemessen.

Ergebnis

Felduntersuchungen

Bodenfallen. 2008 wurden von Juni bis September wöchentlich die insgesamt 80 Bodenfallen geleert.

Bisher wurden über tausend Laufkäfer bestimmt. Der mit 30 Prozent häufigste Laufkäfer war der Gemeine Grabkäfer (Pterostichus melanarius), gefolgt vom Schwarzköpfigen Breithalsläufer (Calathus melanocephalus, 27 %), dem Gewöhnlichen Flinkläufer (trechus quadristriatus, 20 %) und dem Großen Kahnläufer (calathus fuscipes, 9 %).

Das Vorkommen der Laufkäfer war in den einzelnen Versuchsparzellen sehr unterschiedlich. Erste Auswertungen zeigen, dass in den Maisparzellen, die mit einem Bodeninsektizid behandelt wurden, das Vorkommen der Laufkäfer tendenziell niedriger ist als in den anderen Maisvarianten.

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