Škody na rostlinách způsobené konkurencí plevelů a jiných škůdců včetně virů, bakterií, hub a hmyzu značně zhoršují jejich produktivitu a v některých případech mohou úrodu zcela zničit.Spolehlivé výnosy plodin se dnes dosahují použitím odrůd odolných vůči chorobám, postupů biologické kontroly a používáním pesticidů ke kontrole chorob rostlin, hmyzu, plevele a dalších škůdců.V roce 1983 bylo vynaloženo 1,3 miliardy dolarů na pesticidy – s výjimkou herbicidů – na ochranu a omezení škod na plodinách způsobených chorobami rostlin, háďátky a hmyzem.Potenciální ztráty na úrodě bez použití pesticidů tuto hodnotu výrazně převyšují.
Přibližně 100 let bylo šlechtění na odolnost vůči chorobám důležitou součástí zemědělské produktivity na celém světě.Ale úspěchy dosažené šlechtěním rostlin jsou z velké části empirické a mohou být pomíjivé.To znamená, že kvůli nedostatku základních informací o funkci genů pro rezistenci jsou studie často spíše náhodné než specificky cílené průzkumy.Kromě toho mohou být jakékoli výsledky krátkodobé kvůli měnící se povaze patogenů a jiných škůdců, jak se do komplexních agroekologických systémů zavádí nová genetická informace.
Vynikajícím příkladem vlivu genetické změny je sterilní pylový znak vyšlechtěný do většiny hlavních odrůd kukuřice, aby pomohl při produkci hybridního semene.Rostliny obsahující texaskou (T) cytoplazmu přenášejí tento samčí sterilní znak prostřednictvím cytoplazmy;je spojena s určitým typem mitochondrií.Chovatelům nebylo známo, že tyto mitochondrie také nesou zranitelnost vůči toxinu produkovanému patogenní houbou.Helmintosporiummaydis.Výsledkem byla epidemie plísně na listech kukuřice v Severní Americe v létě roku 1970.
Metody používané při objevu pesticidních chemikálií byly také z velké části empirické.S malými nebo žádnými předchozími informacemi o způsobu účinku se testují chemikálie, aby se vybraly ty, které zabíjejí cílový hmyz, houby nebo plevel, ale nepoškozují plodinu ani životní prostředí.
Empirické přístupy přinesly obrovské úspěchy v boji proti některým škůdcům, zejména plevelům, houbovým chorobám a hmyzu, ale boj je nepřetržitý, protože genetické změny u těchto škůdců mohou často obnovit jejich virulenci vůči rezistentní odrůdě rostlin nebo učinit škůdce odolným vůči pesticidům. .To, co v tomto zdánlivě nekonečném cyklu náchylnosti a odolnosti chybí, je jasné pochopení organismů i rostlin, které napadají.Vzhledem k tomu, že se znalosti o škůdcích – jejich genetice, biochemii a fyziologii, jejich hostitelích a vzájemných interakcích mezi nimi – zvyšují, budou navržena lépe řízená a účinnější opatření pro kontrolu škůdců.
Tato kapitola identifikuje několik výzkumných přístupů k lepšímu pochopení základních biologických mechanismů, které lze využít k regulaci rostlinných patogenů a hmyzu.Molekulární biologie nabízí nové techniky pro izolaci a studium působení genů.Existence citlivých a rezistentních hostitelských rostlin a virulentních a avirulentních patogenů může být využita k identifikaci a izolaci genů, které řídí interakce mezi hostitelem a patogenem.Studium jemné struktury těchto genů může vést k vodítku o biochemických interakcích, ke kterým dochází mezi těmito dvěma organismy, a k regulaci těchto genů v patogenu a v tkáních rostliny.V budoucnu by mělo být možné zdokonalit metody a možnosti přenosu žádoucích znaků rezistence do kulturních rostlin a naopak vytvořit patogeny, které budou virulentní vůči vybraným plevelům nebo členovcům.Lepší pochopení neurobiologie hmyzu a chemie a působení modulačních látek, jako jsou endokrinní hormony, které regulují metamorfózu, diapauzu a reprodukci, otevře nové cesty pro kontrolu hmyzích škůdců narušením jejich fyziologie a chování v kritických fázích životního cyklu. .
Čas odeslání: 14. dubna 2021