L’évolution des cultures GM dans le monde
En 2016, 185,1 millions d'hectares ont été consacrés à la culture de plantes génétiquement modifiées dans 26 pays. Depuis la première commercialisation de plantes GM en 1996, la superficie des cultures a augmenté de 1,7 million d'hectares en 1996 à 185,1 millions d'hectares en 2016 (1).
Au cours des cinq dernières années, les pays en développement ont planté plus de cultures GM que les pays industrialisés. En 2016, 19 pays en développement ont planté 54% (99,6 millions d'hectares) des cultures GM au monde, tandis que seulement 7 pays industriels ont cultivé 46% (85,5 millions d'hectares). Cette tendance devrait se poursuivre au cours des prochaines années en raison du nombre croissant de pays de l'hémisphère sud adoptant des cultures GM et commercialisant de nouvelles cultures GM comme le riz, qui est principalement cultivé dans les pays en développement.
Les États-Unis sont restés le premier producteur mondial de cultures GM, et ont ensemencé 72,9 millions d'hectares en 2016, couvrant 39% de la superficie cultures GM mondiale. Le Brésil a atterri à la deuxième place, avec 49,1 millions d'hectares, soit 27% de la production mondiale. Le Brésil a également connu la plus forte croissance des cultures biotechnologiques de 2015 à 2016 avec une augmentation de 4,9%.
Culture de plantes résistantes à un herbicide
Les cultures transgéniques tolérantes à un herbicide, actuellement largement prédominantes parmi les OGM, ont fait l’objet de nombreuses critiques notamment en raison de leur emploi concomitant d’herbicides.
Les cultures génétiquement modifiées, résistantes aux herbicides (HR) et résistantes aux insectes (IR) ont été des succès commerciaux remarquables dans de nombreux pays mais surtout aux États-Unis, au Brésil et en Argentine (2). L’adoption de variétés tolérantes aux herbicides a été rapide pour plusieurs raisons :
- Application d’un seul herbicide, permettant de lutter contre une large gamme de mauvaises herbes. Avant la commercialisation de variétés tolérantes aux herbicides, chaque culture devait suivre un programme précis impliquant plusieurs herbicides, ce qui assurait une rotation afin d’éviter des pressions de sélection élevées.
- Plus de besoin de stocker plusieurs herbicides et le cas échéant compléter leurs spectre d’activité.
- Ne plus réaliser de désherbage mécanique d’appoint.
Culture de plantes produisant leur propre insecticide
La bactérie Gram positive Bacillus thuringiensis (Bt) produit des protéines insecticides sous forme d'inclusions cristallines durant sa phase de sporulation. Ces protéines, connues sous le nom de « toxines Cry » se sont avérées efficaces contre d'importants ravageurs des cultures. La bactérie Bt a été découverte pour la première fois en 1901 au Japon dans un élevage de vers à soie (Bombyx mori). Quelques années plus tard, la bactérie Bt a été redécouverte en Thuringe (Allemagne) par Ernst Berliner qui comprit l'utilisation possible de ce microorganisme pour lutter contre des insectes nuisibles. Le premier insecticide biologique à base de Bt a été développé en utilisant la souche isolée par Berliner en 1938 (3). Aujourd’hui, Bt occupe 50 % du marché mondial des bio-insecticides microbiens, ce qui représente 3 à 4 % du marché total des insecticides (4) et a été le premier microorganisme homologué dans le monde comme biopesticide: les premières homologations datent des années 60 aux Etats-Unis et des années 70 en France.
L’avantage de Bt réside dans son activité très spécifique qui lui permet de lutter de manière sélective contre certains insectes déprédateurs tout en préservant la faune entomologique non cible (abeilles, coccinelles et autres auxiliaires de lutte biologique). De nombreuses souches de Bt qui montrent une activité vis-à-vis des ordres d'insectes des lépidoptères, des diptères, des coléoptères, des hyménoptères, des homoptères, des orthoptères et des mallophages ont été rapportées (5). Le criblage extensif des souches de Bt et le séquençage du gène cry ont permis d'identifier plus de 700 séquences de gènes cry (6).
Des cultures résistantes aux insectes, qui contiennent des gènes de la bactérie du sol Bt et produisent des protéines insecticides, sont disponibles pour le maïs et le coton depuis 1996. La superficie cultivée en maïs Bt aux Etats-Unis est passée d'environ 8% en 1997 à 19% en 2000, avant de passer à 82% en 2020. La superficie consacrée au coton Bt aux Etats-Unis a également augmenté rapidement, passant de 15% en 1997 à 37% en 2001 (7).
L'augmentation des taux d'adoption du maïs Bt pourrait être due à l'introduction commerciale de nouvelles variétés résistantes à la chrysomèle des racines du maïs et à l'épi du maïs (avant 2003, les variétés de maïs Bt ciblaient uniquement la pyrale du maïs). Les taux d'adoption du maïs Bt peuvent fluctuer avec le temps, selon la gravité des infestations de pyrale du maïs et de la chrysomèle des racines du maïs. De même, les taux d'adoption du coton Bt peuvent dépendre de la gravité des infestations de la tordeuse du tabac, de la capsule du ver et du ver rose.
Beaucoup d’études scientifiques démontrent la sécurité environnementale et humaine des protéines Bt, qu'elles soient pulvérisées ou exprimées dans une plante (8-10).
Références
- ISAAA 2017 Biotech Crop Highlights in 2017. ISAAA Briefs. No. 53 ISAAA : Ithaca NY http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/16/
- Brookes G & Barfoot P 2017 GM crops: global socio-economic and environemntal impacts 1996-2015. PG Economics Ltd, UK.
- Bravo A, et al. (2013) Evolution of Bacillus thuringiensis Cry toxins insecticidal activity. Microb Biotechnol 6(1):17-26.
- Bravo A, Likitvivatanavong S, Gill SS, & Soberon M (2011) Bacillus thuringiensis: A story of a successful bioinsecticide. Insect Biochem Mol Biol 41(7):423-431.
- Schnepf E, et al. (1998) Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins. Microbiol Mol Biol Rev 62(3):775-806.
- Crickmore N, et al. (1998) Revision of the nomenclature for the Bacillus thuringiensis pesticidal crystal proteins. Microbiol Mol Biol Rev 62(3):807-813.
- United States Department of Agriculture & Economic Research Service, Recent Trends in GE Adoption, https://www.ers.usda.gov/data-products/adoption-of-genetically-engineered-crops-in-the-us/recent-trends-in-ge-adoption.aspx, accessed: June 2019
- Koch MS, et al. (2015) The food and environmental safety of Bt crops. Front Plant Sci 6:283.
- Hammond B, Kough J, Herouet-Guicheney C, Jez JM, & Foods IIFBCTFoUoMTSiSAoG (2013) Toxicological evaluation of proteins introduced into food crops. Crit Rev Toxicol 43 Suppl 2:25-42.
- Mendelsohn M, Kough J, Vaituzis Z, & Matthews K (2003) Are Bt crops safe? Nat Biotechnol 21(9):1003-1009.