EVALUATION DE L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL : Comment étudier l’impact de colzas transgéniques sur les abeilles ?

ENVIRONMENTAL IMPACT STUDIES: How to study the impact of genetically modified colza on bees?

INRA, UMR Biologie des organismes et des populations appliquée à la protection des plantes, BP 35327, 35653 Le Rheu Cedex, France

Résumé

L’évaluation de l’impact environnemental de plantes génétiquement modifiées implique, lorsqu’il s’agit de plantes mellifères, la prise en compte de leurs interactions avec les abeilles. Les interactions à prendre en compte sont de deux types : - d’une part, il s’agit de vérifier l’innocuité de ces plantes sur l’abeille. En effet, l’abeille joue un rôle essentiel sur les plans économique et écologique, en tant que productrice de miel et pollinisatrice de nombreuses plantes sauvages ou cultivées. Ces différentes activités reposent sur l’aptitude de l’abeille à identifier et à visiter régulièrement des plantes susceptibles de lui procurer de la nourriture sous forme de nectar, qu’elle transforme en miel et qui lui sert d’alimentation glucidique, et de pollen, source de protéines. Toute modification survenant au niveau de ces plantes peut entraîner des perturbations du comportement ou de la physiologie des abeilles et se répercuter sur leur productivité en miel ou leur efficacité pollinisatrice. Les perturbations éventuelles peuvent découler soit d’effets directs liés à la présence du produit de transgène (protéine codée par le gène d’intérêt introduit dans la plante), soit d’effets indirects dus à des modifications secondaires de la physiologie de la plante associées à l’introduction du gène (effets pléiotropiques); - d’autre part, il faut prendre en compte le rôle potentiel de l’abeille comme facteur de dissémination du transgène. Ainsi, l’abeille, en se déplaçant de fleur en fleur, peut contribuer, en parallèle à une vection pollinique par le vent, à transférer le transgène via le pollen et à assurer une fécondation intra, voire interspécifique. Or, notamment dans le cas de gènes de résistance à des herbicides, on souhaite circonscrire strictement aux plantes transgéniques le caractère d’intérêt, en évitant des croisements interspécifiques avec des plantes adventices de la même famille, auxquelles il serait fortement indésirable de conférer une telle résistance à un traitement herbicide. Pour prendre en compte ces deux aspects, des études ont été entreprises en adaptant pour partie des procédures d’écotoxicologie utilisées pour l’évaluation de produits phytosanitaires conventionnels et en adoptant une démarche allant du laboratoire au plein champ. Deux études faisant référence à des travaux récemment menés à l’INRA, en collaboration avec le Cetiom, et dans le cadre d’un projet européen du programme biotechnologie (4e programme cadre, BIO4-CT96-0375) sont présentées ici. Ces travaux ont porté sur deux types de colzas génétiquement modifiés : l’un exprimant une protéine insecticide conférant une résistance à des coléoptères ravageurs du colza, et de caractère expérimental, l’autre présentant une résistance à un herbicide et engagé dans le processus de commercialisation. Le modèle colza-abeille a été retenu car le colza est une plante largement cultivée, se prêtant bien à l’ingénierie génétique et très attractive pour les abeilles.

Abstract

Different methods are used to study the incidence of genetically modified oilseed rape on honeybees, that depend on the type of transgene and on the transformation induced in the plant. Two examples are chosen to present risk assessment procedures. One deals with oilseed rape resistant to pest insects (by expressing protease inhibitors PI), the other concerns oilseed rape tolerant to an herbicide (glufosinate). In the first case, the aim is to ensure the safety of honeybees. First, the occurrence of the transgene product in nectar and pollen is checked and the foraging behaviour on the plants is observed. Second, the effects of various concentrations, equal or higher than those expressed in the plant, is evaluated under laboratory conditions. Thus, acute and chronic toxicity, individual learning behaviour and life span of workers exposed to the PI is investigated. Experiments are also carried out to examine the effects on the colony activity and development. In addition, indirect effect related to secondary changes in plant signals cueing bees visits are examined. In the second case, the aim is to assess the risk for transgene dispersal in the environment, mediated by honeybees. It is unlikely that tolerance to herbicide has toxic effects, but a pleitropic effect of the transgene could affect the value and attractiveness of the plants. So, pollen and nectar production, flower size and density are evaluated and experiments are carried out in the field to study the foraging behaviour. In particular, the ability of honeybees to cross-visit transgenic and traditional oilseed rape or oilseed rape and weedy relatives is observed. Both types of studies show how complementary methods and collaborations between teams have been designed to study various aspects of the impact of genetic engineered oilseed rape on honeybees.