Skador på växter orsakade av konkurrens från ogräs och av andra skadedjur inklusive virus, bakterier, svampar och insekter försämrar deras produktivitet avsevärt och kan i vissa fall totalt förstöra en gröda.Idag erhålls pålitliga skördar genom att använda sjukdomsresistenta sorter, biologiska kontrollmetoder och genom att applicera bekämpningsmedel för att kontrollera växtsjukdomar, insekter, ogräs och andra skadedjur.1983 spenderades 1,3 miljarder dollar på bekämpningsmedel – exklusive herbicider – för att skydda och begränsa skadorna på grödor från växtsjukdomar, nematoder och insekter.De potentiella skördeförlusterna i frånvaro av användning av bekämpningsmedel överstiger avsevärt detta värde.
I cirka 100 år har avel för sjukdomsresistens varit en viktig del av jordbrukets produktivitet över hela världen.Men de framgångar som uppnås med växtförädling är till stor del empiriska och kan vara tillfälliga.Det vill säga, på grund av brist på grundläggande information om funktionen hos gener för resistens, är studier ofta slumpmässiga snarare än specifikt riktade undersökningar.Dessutom kan alla resultat bli kortvariga på grund av den förändrade naturen hos patogener och andra skadedjur när ny genetisk information introduceras i komplexa agroekologiska system.
Ett utmärkt exempel på effekten av genetisk förändring är den sterila pollenegenskapen som förädlas till de flesta större majssorter för att hjälpa till vid produktionen av hybridfrö.Växter som innehåller Texas (T) cytoplasma överför denna manliga sterila egenskap via cytoplasman;det är förknippat med en viss typ av mitokondrier.Okända för uppfödare var dessa mitokondrier också sårbara för ett toxin som produceras av den patogena svampenHelminthosporiummaydis.Resultatet var majsbladsvampepidemin i Nordamerika sommaren 1970.
De metoder som använts vid upptäckten av bekämpningsmedelskemikalier har också till stor del varit empiriska.Med liten eller ingen tidigare information om verkningssätt testas kemikalier för att välja ut de som dödar målinsekten, svampen eller ogräset men som inte skadar växtväxten eller miljön.
Empiriska tillvägagångssätt har gett enorma framgångar för att kontrollera vissa skadedjur, särskilt ogräs, svampsjukdomar och insekter, men kampen är kontinuerlig, eftersom genetiska förändringar i dessa skadedjur ofta kan återställa deras virulens gentemot en resistent växtsort eller göra skadedjuret resistent mot ett bekämpningsmedel .Vad som saknas i denna till synes oändliga cykel av mottaglighet och resistens är en tydlig förståelse för både organismerna och växterna de angriper.I takt med att kunskapen om skadedjur – deras genetik, biokemi och fysiologi, deras värdar och interaktionerna dem emellan – ökar, kommer bättre riktade och effektivare skadedjursbekämpningsåtgärder att utarbetas.
Detta kapitel identifierar flera forskningsmetoder för att bättre förstå de grundläggande biologiska mekanismer som kan utnyttjas för att kontrollera växtpatogener och insekter.Molekylärbiologi erbjuder nya tekniker för att isolera och studera geners verkan.Förekomsten av mottagliga och resistenta värdväxter och virulenta och avirulenta patogener kan utnyttjas för att identifiera och isolera de gener som styr interaktionerna mellan värd och patogen.Studier av den fina strukturen hos dessa gener kan leda till ledtrådar om de biokemiska interaktioner som sker mellan de två organismerna och till regleringen av dessa gener i patogenen och i växtens vävnader.Det bör i framtiden vara möjligt att förbättra metoderna och möjligheterna för överföring av önskvärda egenskaper för resistens till växtväxter och omvänt skapa patogener som kommer att vara virulenta mot utvalda ogräs eller leddjursskadegörare.En ökad förståelse för insektsneurobiologi och kemin och verkan av modulerande ämnen, såsom de endokrina hormonerna som reglerar metamorfos, diapause och reproduktion, kommer att öppna nya vägar för att kontrollera skadeinsekter genom att störa deras fysiologi och beteende i kritiska skeden i livscykeln .
Posttid: 2021-apr-14