Штета на биљкама коју узрокују корови и друге штеточине, укључујући вирусе, бактерије, гљивице и инсекте, значајно смањује њихову продуктивност, а у неким случајевима може потпуно уништити усев. Данас се поуздани приноси усева добијају коришћењем сорти отпорних на болести, биолошким методама контроле и применом пестицида за сузбијање биљних болести, инсеката, корова и других штеточина. Године 1983, 1,3 милијарде долара је потрошено на пестициде – искључујући хербициде – како би се заштитила и ограничила штета на усевима од биљних болести, нематода и инсеката. Потенцијални губици усева у одсуству употребе пестицида знатно премашују ту вредност.
Већ око 100 година, оплемењивање биљака за отпорност на болести је важна компонента пољопривредне продуктивности широм света. Међутим, успеси постигнути оплемењивањем биљака су углавном емпиријски и могу бити пролазни. То јест, због недостатка основних информација о функцији гена за отпорност, студије су често случајне, а не посебно циљана истраживања. Поред тога, сви резултати могу бити краткотрајни због променљиве природе патогена и других штеточина како се нове генетске информације уводе у сложене агроеколошке системе.
Одличан пример ефекта генетских промена је особина стерилног полена уведена у већину главних сорти кукуруза како би се помогло у производњи хибридног семена. Биљке које садрже Тексас (Т) цитоплазму преносе ову мушку стерилну особину преко цитоплазме; она је повезана са одређеном врстом митохондрија. Непознато оплемењивачима, ове митохондрије су такође носиле осетљивост на токсин који производи патогена гљивица.ХелминтоспоријуммајдисРезултат је била епидемија пламењаче листа кукуруза у Северној Америци лета 1970. године.
Методе које се користе у откривању пестицидних хемикалија такође су углавном биле емпиријске. Са мало или без претходних информација о начину деловања, хемикалије се тестирају како би се одабрале оне које убијају циљног инсекта, гљивицу или коров, али не штете биљци или животној средини.
Емпиријски приступи су довели до огромног успеха у сузбијању неких штеточина, посебно корова, гљивичних болести и инсеката, али борба је континуирана, јер генетске промене код ових штеточина често могу вратити њихову вирулентност у односу на отпорну биљну сорту или учинити штеточину отпорном на пестицид. Оно што недостаје овом наизглед бескрајном циклусу осетљивости и отпорности јесте јасно разумевање и организама и биљака које нападају. Како се знање о штеточинама – њиховој генетици, биохемији и физиологији, њиховим домаћинима и интеракцијама између њих – буде повећавало, осмишљаваће се боље усмерене и ефикасније мере сузбијања штеточина.
Ово поглавље идентификује неколико истраживачких приступа за боље разумевање фундаменталних биолошких механизама који би се могли искористити за контролу биљних патогена и инсеката. Молекуларна биологија нуди нове технике за изоловање и проучавање деловања гена. Постојање осетљивих и отпорних биљака домаћина и вирулентних и авирулентних патогена може се искористити за идентификацију и изоловање гена који контролишу интеракције између домаћина и патогена. Студије фине структуре ових гена могу довести до трагова о биохемијским интеракцијама које се јављају између два организма и до регулације ових гена у патогену и у ткивима биљке. У будућности би требало да буде могуће побољшати методе и могућности за пренос пожељних особина отпорности у биљке културе и, обрнуто, створити патогене који ће бити вирулентни против одабраних корова или зглавкарских штеточина. Боље разумевање неуробиологије инсеката и хемије и деловања модулирајућих супстанци, као што су ендокрини хормони који регулишу метаморфозу, дијапаузу и репродукцију, отвориће нове путеве за контролу инсеката штеточина нарушавањем њихове физиологије и понашања у критичним фазама животног циклуса.
Време објаве: 14. април 2021.