Šteta na biljkama uzrokovana konkurencijom korova i drugih štetočina uključujući viruse, bakterije, gljivice i insekte uvelike smanjuje njihovu produktivnost, au nekim slučajevima može potpuno uništiti usjev.Danas se pouzdani prinosi postižu korištenjem sorti otpornih na bolesti, biološkim postupcima kontrole i primjenom pesticida za kontrolu biljnih bolesti, insekata, korova i drugih štetočina.Godine 1983. potrošeno je 1,3 milijarde dolara na pesticide—isključujući herbicide—za zaštitu i ograničavanje štete na usjevima od biljnih bolesti, nematoda i insekata.Potencijalni gubici usjeva u nedostatku uporabe pesticida uvelike premašuju tu vrijednost.
Otprilike 100 godina uzgoj za otpornost na bolesti važna je komponenta poljoprivredne produktivnosti diljem svijeta.Ali uspjesi postignuti oplemenjivanjem biljaka uglavnom su empirijski i mogu biti prolazni.To jest, zbog nedostatka osnovnih informacija o funkciji gena za otpornost, studije su često nasumične, a ne specifično ciljana istraživanja.Osim toga, svi rezultati mogu biti kratkotrajni zbog mijenjanja prirode patogena i drugih štetočina kako se nove genetske informacije uvode u složene agroekološke sustave.
Izvrstan primjer učinka genetske promjene je svojstvo sterilnog peluda uzgojenog u većini glavnih sorti kukuruza za pomoć u proizvodnji hibridnog sjemena.Biljke koje sadrže Texas (T) citoplazmu prenose ovo svojstvo muške sterilnosti preko citoplazme;povezan je s određenom vrstom mitohondrija.Uzgajivačima nije poznato, ti su mitohondriji također nosili ranjivost na toksin koji proizvodi patogena gljivaHelmintosporijamajdis.Rezultat je bila epidemija plamenjače lišća kukuruza u Sjevernoj Americi u ljeto 1970.
Metode korištene u otkrivanju kemikalija pesticida također su uglavnom bile empirijske.Uz malo ili bez ikakvih prethodnih informacija o načinu djelovanja, kemikalije se testiraju kako bi se odabrale one koje ubijaju ciljane insekte, gljivice ili korov, ali ne štete biljci ili okolišu.
Empirijski pristupi doveli su do golemih uspjeha u kontroli nekih štetnika, osobito korova, gljivičnih bolesti i insekata, ali borba je kontinuirana, budući da genetske promjene kod ovih štetnika često mogu vratiti njihovu virulentnost u odnosu na otpornu biljnu sortu ili učiniti štetnika otpornim na pesticide. .Ono što nedostaje ovom očito beskrajnom ciklusu osjetljivosti i otpornosti je jasno razumijevanje organizama i biljaka koje napadaju.Kako se znanje o štetnicima - njihovoj genetici, biokemiji i fiziologiji, njihovim domaćinima i interakcijama među njima - bude povećavalo, osmislit će se bolje usmjerene i učinkovitije mjere kontrole štetočina.
Ovo poglavlje identificira nekoliko istraživačkih pristupa boljem razumijevanju temeljnih bioloških mehanizama koji se mogu iskoristiti za kontrolu biljnih patogena i insekata.Molekularna biologija nudi nove tehnike za izolaciju i proučavanje djelovanja gena.Postojanje osjetljivih i otpornih biljaka domaćina te virulentnih i avirulentnih patogena može se iskoristiti za identifikaciju i izolaciju gena koji kontroliraju interakcije između domaćina i patogena.Studije fine strukture ovih gena mogu dovesti do tragova o biokemijskim interakcijama koje se događaju između dva organizma i do regulacije ovih gena u patogenu iu tkivima biljke.U budućnosti bi trebalo biti moguće poboljšati metode i mogućnosti za prijenos poželjnih svojstava otpornosti na usjevne biljke i, obrnuto, stvoriti patogene koji će biti virulentni protiv odabranih korova ili člankonožaca.Povećano razumijevanje neurobiologije insekata te kemije i djelovanja modulirajućih tvari, kao što su endokrini hormoni koji reguliraju metamorfozu, dijapauzu i reprodukciju, otvorit će nove puteve za kontrolu insekata štetnika narušavanjem njihove fiziologije i ponašanja u kritičnim fazama životnog ciklusa. .
Vrijeme objave: 14. travnja 2021