爱荷华州立大学的科学家Jennifer Petzold-Maxwell及其同事对西方玉米根虫(Diabrotica virgifera virgifera)对表达Cry3Bb1蛋白的Bt玉米的抗性进行了深入研究。研究团队调查了抗性种群的遗传性、摄食行为以及适合度代价。结果显示,与易感种群相比,抗性根虫的变异速度更快,对Bt玉米的抗性显著增强。
通过对抗性种群和易感种群进行正反交实验,科学家发现抗性的遗传是不可逆的,表明抗性等位基因在种群中固定后难以逆转。在两种寄生线虫(Heterorhabditis bacteriophora和Steinernema carpocapsae)存在的条件下,实验结果显示适合度代价与抗性等位基因无关,即抗性个体在无Bt选择压力下并未表现出明显的生存或繁殖劣势。幼虫饲养实验表明,易感种群和抗性种群对Bt和非Bt玉米根部组织没有显著的取食偏好性,说明抗性并非由行为回避引起。
该研究为理解昆虫对转基因作物的抗性演化提供了重要数据,并强调了抗性管理策略的必要性,如轮作和 refuge(庇护所)策略,以延缓抗性的发展。