Skaden på planter forårsaket av konkurranse fra ugress og andre skadedyr, inkludert virus, bakterier, sopp og insekter, svekker deres produktivitet i stor grad og kan i noen tilfeller fullstendig ødelegge en avling.I dag oppnås pålitelige avlinger ved å bruke sykdomsresistente varianter, biologiske kontrollmetoder og ved å bruke plantevernmidler for å kontrollere plantesykdommer, insekter, ugress og andre skadedyr.I 1983 ble 1,3 milliarder dollar brukt på plantevernmidler – unntatt herbicider – for å beskytte og begrense skaden på avlinger fra plantesykdommer, nematoder og insekter.Det potensielle avlingstapet i fravær av bruk av plantevernmidler overstiger denne verdien.
I rundt 100 år har avl for sykdomsresistens vært en viktig komponent i landbrukets produktivitet over hele verden.Men suksessene som oppnås med planteforedling er i stor grad empiriske og kan være flyktige.Det vil si at på grunn av mangel på grunnleggende informasjon om funksjonen til gener for resistens, er studier ofte tilfeldige snarere enn spesifikt målrettede undersøkelser.I tillegg kan eventuelle resultater være kortvarige på grunn av den skiftende naturen til patogener og andre skadedyr ettersom ny genetisk informasjon introduseres i komplekse agroøkologiske systemer.
Et utmerket eksempel på effekten av genetisk endring er den sterile pollenegenskapen avlet inn i de fleste store maisvarianter for å hjelpe til med produksjonen av hybridfrø.Planter som inneholder Texas (T) cytoplasma overfører denne mannlige sterile egenskapen via cytoplasmaet;det er assosiert med en bestemt type mitokondrier.Ukjent for oppdrettere, var disse mitokondriene også sårbare for et toksin produsert av den patogene soppenHelminthosporiummaydis.Resultatet var maisbladpestepidemien i Nord-Amerika sommeren 1970.
Metodene som er brukt i oppdagelsen av plantevernmiddelkjemikalier har også i stor grad vært empiriske.Med lite eller ingen tidligere informasjon om virkemåte, blir kjemikalier testet for å velge de som dreper målinsektet, sopp eller ugress, men som ikke skader avlingsplanten eller miljøet.
Empiriske tilnærminger har gitt enorme suksesser med å kontrollere noen skadedyr, spesielt ugress, soppsykdommer og insekter, men kampen er kontinuerlig, siden genetiske endringer i disse skadedyrene ofte kan gjenopprette deres virulens over en resistent plantesort eller gjøre skadedyret motstandsdyktig mot et plantevernmiddel. .Det som mangler i denne tilsynelatende endeløse syklusen av mottakelighet og resistens er en klar forståelse av både organismene og plantene de angriper.Etter hvert som kunnskapen om skadedyr - deres genetikk, biokjemi og fysiologi, vertene deres og interaksjonene mellom dem - øker, vil bedre rettet og mer effektive skadedyrbekjempelsestiltak bli utviklet.
Dette kapittelet identifiserer flere forskningstilnærminger for en bedre forståelse av de grunnleggende biologiske mekanismene som kan utnyttes for å kontrollere plantepatogener og insekter.Molekylærbiologi tilbyr nye teknikker for å isolere og studere virkningen av gener.Eksistensen av mottakelige og resistente vertsplanter og virulente og avirulente patogener kan utnyttes til å identifisere og isolere genene som kontrollerer interaksjonene mellom vert og patogen.Studier av den fine strukturen til disse genene kan føre til ledetråder om de biokjemiske interaksjonene som skjer mellom de to organismene og til reguleringen av disse genene i patogenet og i plantens vev.Det bør i fremtiden være mulig å forbedre metodene og mulighetene for overføring av ønskelige egenskaper for resistens til plantevekster og omvendt å skape patogener som vil være virulente mot utvalgte ugress eller leddyr.En økt forståelse av insektsnevrobiologi og kjemien og virkningen av modulerende stoffer, slik som de endokrine hormonene som regulerer metamorfose, diapause og reproduksjon, vil åpne nye veier for å kontrollere skadedyr ved å forstyrre deres fysiologi og atferd på kritiske stadier i livssyklusen. .
Innleggstid: 14. april 2021