Poškodenie rastlín spôsobené konkurenciou burín a iných škodcov vrátane vírusov, baktérií, húb a hmyzu výrazne zhoršuje ich produktivitu av niektorých prípadoch môže úrodu úplne zničiť.Dnes sa spoľahlivé výnosy plodín dosahujú použitím odrôd odolných voči chorobám, postupov biologickej kontroly a používaním pesticídov na kontrolu chorôb rastlín, hmyzu, buriny a iných škodcov.V roku 1983 sa minulo 1,3 miliardy dolárov na pesticídy – s výnimkou herbicídov – na ochranu a obmedzenie škôd na plodinách spôsobených chorobami rastlín, háďatkami a hmyzom.Potenciálne straty na úrode pri absencii používania pesticídov výrazne prevyšujú túto hodnotu.
Už asi 100 rokov je šľachtenie na odolnosť voči chorobám dôležitou súčasťou poľnohospodárskej produktivity na celom svete.Ale úspechy dosiahnuté šľachtením rastlín sú do značnej miery empirické a môžu byť pominuteľné.To znamená, že kvôli nedostatku základných informácií o funkcii génov pre rezistenciu sú štúdie často skôr náhodné ako špecificky cielené výskumy.Navyše, akékoľvek výsledky môžu byť krátkodobé z dôvodu meniacej sa povahy patogénov a iných škodcov, keď sa do zložitých agroekologických systémov zavádzajú nové genetické informácie.
Vynikajúcim príkladom vplyvu genetickej zmeny je vlastnosť sterilného peľu vyšľachtená vo väčšine hlavných odrôd kukurice na pomoc pri produkcii hybridných semien.Rastliny obsahujúce texaskú (T) cytoplazmu prenášajú tento samčí sterilný znak cez cytoplazmu;je spojená s určitým typom mitochondrií.Chovateľom nie je známe, že tieto mitochondrie sú tiež náchylné na toxín produkovaný patogénnou hubou.Helmintosporiummaydis.Výsledkom bola epidémia plesne na listoch kukurice v Severnej Amerike v lete 1970.
Metódy používané pri objavovaní pesticídnych chemikálií boli tiež z veľkej časti empirické.S malými alebo žiadnymi predchádzajúcimi informáciami o spôsobe účinku sa testujú chemikálie, aby sa vybrali tie, ktoré zabíjajú cieľový hmyz, huby alebo burinu, ale nepoškodzujú plodiny ani životné prostredie.
Empirické prístupy priniesli obrovské úspechy pri kontrole niektorých škodcov, najmä buriny, hubových chorôb a hmyzu, ale boj je nepretržitý, pretože genetické zmeny u týchto škodcov môžu často obnoviť ich virulenciu voči rezistentnej odrode rastlín alebo urobiť škodcu odolným voči pesticídom. .To, čo v tomto zdanlivo nekonečnom cykle vnímavosti a odolnosti chýba, je jasné pochopenie organizmov a rastlín, ktoré napádajú.Keďže sa poznatky o škodcoch – ich genetike, biochémii a fyziológii, ich hostiteľoch a interakciách medzi nimi – zväčšujú, navrhnú sa lepšie nasmerované a účinnejšie opatrenia na kontrolu škodcov.
Táto kapitola identifikuje niekoľko výskumných prístupov k lepšiemu pochopeniu základných biologických mechanizmov, ktoré možno využiť na kontrolu rastlinných patogénov a hmyzu.Molekulárna biológia ponúka nové techniky na izoláciu a štúdium pôsobenia génov.Existencia citlivých a rezistentných hostiteľských rastlín a virulentných a avirulentných patogénov sa môže využiť na identifikáciu a izoláciu génov, ktoré riadia interakcie medzi hostiteľom a patogénom.Štúdie jemnej štruktúry týchto génov môžu viesť k indíciám o biochemických interakciách, ktoré sa vyskytujú medzi týmito dvoma organizmami, a k regulácii týchto génov v patogéne a v tkanivách rastliny.V budúcnosti by malo byť možné zlepšiť metódy a možnosti prenosu žiaducich znakov odolnosti do kultúrnych rastlín a naopak vytvárať patogény, ktoré budú virulentné voči vybraným burinám alebo škodcom článkonožcom.Lepšie pochopenie neurobiológie hmyzu a chémie a pôsobenia modulujúcich látok, ako sú endokrinné hormóny, ktoré regulujú metamorfózu, diapauzu a reprodukciu, otvorí nové cesty na kontrolu hmyzích škodcov narušením ich fyziológie a správania v kritických štádiách životného cyklu. .
Čas odoslania: 14. apríla 2021