Skader på planter forårsaget af konkurrence fra ukrudt og andre skadedyr, herunder vira, bakterier, svampe og insekter, forringer deres produktivitet i høj grad og kan i nogle tilfælde fuldstændig ødelægge en afgrøde.I dag opnås pålidelige afgrødeudbytter ved at bruge sygdomsresistente sorter, biologisk bekæmpelsespraksis og ved at anvende pesticider til at bekæmpe plantesygdomme, insekter, ukrudt og andre skadedyr.I 1983 blev 1,3 milliarder dollar brugt på pesticider – eksklusive herbicider – for at beskytte og begrænse skaderne på afgrøder fra plantesygdomme, nematoder og insekter.De potentielle afgrødetab i fravær af pesticidbrug overstiger meget denne værdi.
I omkring 100 år har avl til sygdomsresistens været en vigtig komponent i landbrugets produktivitet på verdensplan.Men de succeser, der opnås ved planteavl, er i høj grad empiriske og kan være flygtige.Det vil sige, at på grund af mangel på grundlæggende information om genernes funktion for resistens, er undersøgelser ofte tilfældige frem for specifikt målrettede udforskninger.Derudover kan ethvert resultat være kortvarigt på grund af patogeners og andre skadedyrs skiftende natur, efterhånden som ny genetisk information introduceres i komplekse agroøkologiske systemer.
Et glimrende eksempel på effekten af genetiske ændringer er den sterile pollenegenskab, der opdrættes i de fleste større majssorter for at hjælpe med produktionen af hybridfrø.Planter indeholdende Texas (T) cytoplasma overfører denne mandlige sterile egenskab via cytoplasmaet;det er forbundet med en bestemt type mitokondrier.Ukendt for opdrættere, bar disse mitokondrier også sårbarhed over for et toksin produceret af den patogene svampHelminthosporiummaydis.Resultatet var majsbladskimmelepidemien i Nordamerika i sommeren 1970.
De metoder, der er brugt til opdagelsen af pesticidkemikalier, har også i høj grad været empiriske.Med få eller ingen forudgående information om virkningsmåde testes kemikalier for at udvælge dem, der dræber målinsektet, svampen eller ukrudtet, men ikke skader afgrødeplanten eller miljøet.
Empiriske tilgange har givet enorme succeser med at bekæmpe nogle skadedyr, især ukrudt, svampesygdomme og insekter, men kampen er kontinuerlig, da genetiske ændringer i disse skadedyr ofte kan genoprette deres virulens over for en resistent plantesort eller gøre skadedyret modstandsdygtigt over for et pesticid .Det, der mangler i denne tilsyneladende endeløse cyklus af modtagelighed og resistens, er en klar forståelse af både organismerne og de planter, de angriber.Efterhånden som viden om skadedyr – deres genetik, biokemi og fysiologi, deres værter og interaktionerne mellem dem – øges, vil der blive udtænkt bedre rettet og mere effektive skadedyrsbekæmpelsesforanstaltninger.
Dette kapitel identificerer flere forskningstilgange til en bedre forståelse af de grundlæggende biologiske mekanismer, der kan udnyttes til at kontrollere plantepatogener og insekter.Molekylærbiologi tilbyder nye teknikker til at isolere og studere geners virkning.Eksistensen af modtagelige og resistente værtsplanter og virulente og avirulente patogener kan udnyttes til at identificere og isolere de gener, der styrer interaktionerne mellem vært og patogen.Undersøgelser af disse geners fine struktur kan føre til spor om de biokemiske interaktioner, der opstår mellem de to organismer, og til reguleringen af disse gener i patogenet og i plantens væv.Det skulle i fremtiden være muligt at forbedre metoderne og mulighederne for overførsel af ønskelige egenskaber for resistens til afgrødeplanter og omvendt at skabe patogener, der vil være virulente mod udvalgte ukrudts- eller leddyrskadedyr.En øget forståelse af insekt neurobiologi og kemien og virkningen af modulerende stoffer, såsom de endokrine hormoner, der regulerer metamorfose, diapause og reproduktion, vil åbne nye veje til at kontrollere skadedyr ved at forstyrre deres fysiologi og adfærd på kritiske stadier i livscyklussen. .
Indlægstid: 14-apr-2021