Η ζημιά στα φυτά που προκαλείται από τον ανταγωνισμό από ζιζάνια και άλλα παράσιτα, συμπεριλαμβανομένων ιών, βακτηρίων, μυκήτων και εντόμων, μειώνει σημαντικά την παραγωγικότητά τους και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να καταστρέψει εντελώς μια καλλιέργεια.Σήμερα, αξιόπιστες αποδόσεις των καλλιεργειών επιτυγχάνονται χρησιμοποιώντας ποικιλίες ανθεκτικές στις ασθένειες, πρακτικές βιολογικού ελέγχου και με την εφαρμογή φυτοφαρμάκων για τον έλεγχο των φυτικών ασθενειών, των εντόμων, των ζιζανίων και άλλων παρασίτων.Το 1983, 1,3 δισεκατομμύρια δολάρια δαπανήθηκαν σε φυτοφάρμακα - εξαιρουμένων των ζιζανιοκτόνων - για την προστασία και τον περιορισμό της ζημιάς στις καλλιέργειες από φυτικές ασθένειες, νηματώδεις και έντομα.Οι πιθανές απώλειες των καλλιεργειών απουσία χρήσης φυτοφαρμάκων υπερβαίνουν κατά πολύ αυτήν την τιμή.
Για περίπου 100 χρόνια, η αναπαραγωγή για ανθεκτικότητα σε ασθένειες ήταν ένα σημαντικό συστατικό της γεωργικής παραγωγικότητας παγκοσμίως.Αλλά οι επιτυχίες που επιτυγχάνονται με την εκτροφή φυτών είναι σε μεγάλο βαθμό εμπειρικές και μπορεί να είναι εφήμερες.Δηλαδή, λόγω έλλειψης βασικών πληροφοριών σχετικά με τη λειτουργία των γονιδίων για αντίσταση, οι μελέτες είναι συχνά τυχαίες και όχι ειδικά στοχευμένες εξερευνήσεις.Επιπλέον, τυχόν αποτελέσματα μπορεί να είναι βραχύβια λόγω της μεταβαλλόμενης φύσης των παθογόνων και άλλων παρασίτων, καθώς νέες γενετικές πληροφορίες εισάγονται σε πολύπλοκα αγροοικολογικά συστήματα.
Ένα εξαιρετικό παράδειγμα της επίδρασης της γενετικής αλλαγής είναι το χαρακτηριστικό της στείρας γύρης που εκτρέφεται στις περισσότερες μεγάλες ποικιλίες καλαμποκιού για να βοηθήσει στην παραγωγή υβριδικών σπόρων.Φυτά που περιέχουν κυτταρόπλασμα Τέξας (Τ) μεταφέρουν αυτό το αρσενικό στείρο χαρακτηριστικό μέσω του κυτταροπλάσματος.σχετίζεται με έναν συγκεκριμένο τύπο μιτοχονδρίου.Άγνωστα στους κτηνοτρόφους, αυτά τα μιτοχόνδρια έφεραν επίσης ευπάθεια σε μια τοξίνη που παράγεται από τον παθογόνο μύκηταHelminthosporiummaydis.Το αποτέλεσμα ήταν η επιδημία μάστιγας των φύλλων καλαμποκιού στη Βόρεια Αμερική το καλοκαίρι του 1970.
Οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την ανακάλυψη χημικών φυτοφαρμάκων ήταν επίσης σε μεγάλο βαθμό εμπειρικές.Με ελάχιστες ή καθόλου προηγούμενες πληροφορίες για τον τρόπο δράσης, οι χημικές ουσίες ελέγχονται για την επιλογή αυτών που σκοτώνουν το έντομο στόχο, τον μύκητα ή το ζιζάνιο, αλλά δεν βλάπτουν το φυτό ή το περιβάλλον.
Οι εμπειρικές προσεγγίσεις έχουν επιφέρει τεράστιες επιτυχίες στον έλεγχο ορισμένων παρασίτων, ιδιαίτερα ζιζανίων, μυκητιακών ασθενειών και εντόμων, αλλά ο αγώνας είναι συνεχής, καθώς οι γενετικές αλλαγές σε αυτά τα παράσιτα μπορούν συχνά να αποκαταστήσουν τη μολυσματικότητα τους σε μια ανθεκτική ποικιλία φυτών ή να καταστήσουν το παράσιτο ανθεκτικό σε ένα φυτοφάρμακο .Αυτό που λείπει από αυτόν τον φαινομενικά ατελείωτο κύκλο ευαισθησίας και αντίστασης είναι η σαφής κατανόηση τόσο των οργανισμών όσο και των φυτών στα οποία επιτίθενται.Καθώς αυξάνεται η γνώση των παρασίτων - η γενετική, η βιοχημεία και η φυσιολογία τους, οι ξενιστές τους και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους - θα επινοηθούν καλύτερα κατευθυνόμενα και πιο αποτελεσματικά μέτρα ελέγχου των παρασίτων.
Αυτό το κεφάλαιο προσδιορίζει διάφορες ερευνητικές προσεγγίσεις για την καλύτερη κατανόηση των θεμελιωδών βιολογικών μηχανισμών που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για τον έλεγχο των φυτικών παθογόνων και των εντόμων.Η μοριακή βιολογία προσφέρει νέες τεχνικές για την απομόνωση και τη μελέτη της δράσης των γονιδίων.Η ύπαρξη ευαίσθητων και ανθεκτικών φυτών ξενιστών και λοιμωδών και μη παθογόνων παθογόνων μπορεί να αξιοποιηθεί για τον εντοπισμό και την απομόνωση των γονιδίων που ελέγχουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ξενιστή και παθογόνου.Οι μελέτες της λεπτής δομής αυτών των γονιδίων μπορούν να οδηγήσουν σε ενδείξεις σχετικά με τις βιοχημικές αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ των δύο οργανισμών και στη ρύθμιση αυτών των γονιδίων στο παθογόνο και στους ιστούς του φυτού.Θα πρέπει να είναι δυνατό στο μέλλον να βελτιωθούν οι μέθοδοι και οι ευκαιρίες για τη μεταφορά επιθυμητών χαρακτηριστικών αντοχής σε φυτά καλλιεργειών και, αντιστρόφως, να δημιουργηθούν παθογόνα που θα είναι μολυσματικά έναντι επιλεγμένων ζιζανίων ή αρθροπόδων.Η αυξημένη κατανόηση της νευροβιολογίας των εντόμων και της χημείας και της δράσης των ρυθμιστικών ουσιών, όπως οι ενδοκρινικές ορμόνες που ρυθμίζουν τη μεταμόρφωση, την διάπαυση και την αναπαραγωγή, θα ανοίξει νέους δρόμους για τον έλεγχο των παρασίτων των εντόμων διαταράσσοντας τη φυσιολογία και τη συμπεριφορά τους σε κρίσιμα στάδια του κύκλου ζωής .
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-14-2021