Rikkaruohojen ja muiden tuholaisten, mukaan lukien virukset, bakteerit, sienet ja hyönteiset, aiheuttamat vahingot kasveille heikentävät suuresti niiden tuottavuutta ja voivat joissakin tapauksissa tuhota sadon kokonaan.Nykyään luotettavaa satoa saadaan käyttämällä taudeille vastustuskykyisiä lajikkeita, biologisia torjuntamenetelmiä ja torjunta-aineita kasvitautien, hyönteisten, rikkakasvien ja muiden tuholaisten torjuntaan.Vuonna 1983 1,3 miljardia dollaria käytettiin torjunta-aineisiin – rikkakasvien torjunta-aineita lukuun ottamatta – kasvien, sukkulamatojen ja hyönteisten aiheuttamien vahinkojen suojelemiseksi ja rajoittamiseksi.Mahdolliset satohävikit, jos torjunta-aineita ei käytetä, ylittävät huomattavasti tämän arvon.
Noin 100 vuoden ajan tautien vastustuskykyinen jalostus on ollut tärkeä osa maatalouden tuottavuutta maailmanlaajuisesti.Mutta kasvinjalostuksen saavutukset ovat suurelta osin empiirisiä ja voivat olla lyhytaikaisia.Toisin sanoen, koska perustietoa resistenssigeenien toiminnasta puuttuu, tutkimukset ovat usein satunnaisia pikemminkin kuin erityisesti kohdennettuja tutkimuksia.Lisäksi tulokset voivat olla lyhytikäisiä, koska patogeenien ja muiden tuholaisten luonne muuttuu, kun uutta geneettistä tietoa tuodaan monimutkaisiin agroekologisiin järjestelmiin.
Erinomainen esimerkki geneettisen muutoksen vaikutuksesta on steriili siitepölyn ominaisuus, joka on jalostettu useimpiin tärkeimpiin maissilajikkeisiin auttamaan hybridisiementen tuotantoa.Kasvit, jotka sisältävät Texasin (T) sytoplasman, siirtävät tämän urossteriilin ominaisuuden sytoplasman kautta;se liittyy tietyntyyppiseen mitokondrioon.Kasvattajille tuntemattomissa näissä mitokondrioissa oli myös haavoittuvuus patogeenisen sienen tuottamaa toksiinia vastaan.Helminthosporiummaydis.Tuloksena oli maissiruttoepidemia Pohjois-Amerikassa kesällä 1970.
Torjunta-ainekemikaalien löytämisessä käytetyt menetelmät ovat myös suurelta osin olleet empiirisiä.Koska vaikutustavasta on vähän tai ei ollenkaan ennakkotietoa, kemikaaleja testataan sellaisten kemikaalien valitsemiseksi, jotka tappavat kohdehyönteisen, sienen tai rikkaruohot, mutta eivät vahingoita viljelykasveja tai ympäristöä.
Empiiriset lähestymistavat ovat tuottaneet valtavia menestyksiä joidenkin tuholaisten, erityisesti rikkakasvien, sienitautien ja hyönteisten torjunnassa, mutta taistelu on jatkuvaa, koska näiden tuholaisten geneettiset muutokset voivat usein palauttaa niiden virulenssin vastustuskykyiseen kasvilajikkeeseen tai tehdä tuholaisista vastustuskykyisen torjunta-aineelle. .Tästä ilmeisen loputtomasta herkkyyden ja resistenssin kierrosta puuttuu selkeä ymmärrys sekä organismeista että kasveista, joita ne hyökkäävät.Kun tieto tuholaisista – niiden genetiikasta, biokemiasta ja fysiologiasta, isännistä ja niiden välisistä vuorovaikutuksista – lisääntyy, kehitetään entistä paremmin suunnattuja ja tehokkaampia tuholaisten torjuntakeinoja.
Tässä luvussa yksilöidään useita tutkimustapoja, joilla pyritään ymmärtämään paremmin perusbiologisia mekanismeja, joita voidaan hyödyntää kasvipatogeenien ja hyönteisten torjunnassa.Molekyylibiologia tarjoaa uusia tekniikoita geenien toiminnan eristämiseen ja tutkimiseen.Herkkien ja vastustuskykyisten isäntäkasvien sekä virulenttien ja avirulenttien patogeenien olemassaoloa voidaan hyödyntää isännän ja patogeenin välistä vuorovaikutusta säätelevien geenien tunnistamiseen ja eristämiseen.Näiden geenien hienorakenteen tutkimukset voivat johtaa vihjeisiin näiden kahden organismin välillä tapahtuvista biokemiallisista vuorovaikutuksista ja näiden geenien säätelyyn patogeenissä ja kasvin kudoksissa.Tulevaisuudessa pitäisi olla mahdollista parantaa menetelmiä ja mahdollisuuksia resistenssin toivottujen ominaisuuksien siirtämiseksi viljelykasveihin ja päinvastoin luoda taudinaiheuttajia, jotka ovat virulentteja valittuja rikkaruohoja tai niveljalkaisia tuholaisia vastaan.Lisääntynyt ymmärrys hyönteisen neurobiologiasta ja moduloivien aineiden, kuten umpierityshormonien, kemiasta ja toiminnasta, jotka säätelevät metamorfoosia, diapaussia ja lisääntymistä, avaa uusia mahdollisuuksia tuhohyönteisten torjuntaan häiritsemällä niiden fysiologiaa ja käyttäytymistä elinkaaren kriittisissä vaiheissa. .
Postitusaika: 14.4.2021