Tjón á plöntum af völdum samkeppni frá illgresi og öðrum meindýrum, þar á meðal veirum, bakteríum, sveppum og skordýrum, hefur mikil áhrif á framleiðni þeirra og getur í sumum tilfellum eyðilagt uppskeru algjörlega. Í dag fæst áreiðanleg uppskera með því að nota sjúkdómsþolnar afbrigði, líffræðilegar varnir og með því að nota skordýraeitur til að stjórna plöntusjúkdómum, skordýrum, illgresi og öðrum meindýrum. Árið 1983 voru 1,3 milljarðar Bandaríkjadala varið í skordýraeitur - að undanskildum illgresiseyði - til að vernda og takmarka tjón á uppskeru af völdum plöntusjúkdóma, þráðorma og skordýra. Hugsanlegt uppskerutap án notkunar skordýraeiturs er langtum meira en það gildi.
Í um 100 ár hefur kynbætur til að auka sjúkdómsþol verið mikilvægur þáttur í framleiðni landbúnaðar um allan heim. En árangurinn sem náðst hefur með kynbótum er að mestu leyti reynslubundinn og getur verið skammvinnur. Það er að segja, vegna skorts á grunnupplýsingum um virkni gena sem valda ónæmi, eru rannsóknir oft tilviljanakenndar frekar en markvissar kannanir. Að auki geta niðurstöður verið skammvinnar vegna breytilegs eðlis sýkla og annarra meindýra þegar nýjar erfðaupplýsingar eru kynntar í flóknum vistfræðilegum landbúnaðarkerfum.
Frábært dæmi um áhrif erfðabreytinga er sá eiginleiki að frjókorn eru dauðhreinsuð og ræktuð í flest helstu maísafbrigði til að stuðla að framleiðslu á blendingsfræjum. Plöntur sem innihalda Texas (T) umfrymi flytja þennan karlkyns dauðhreinsaða eiginleika í gegnum umfrymið; hann tengist ákveðinni tegund hvatbera. Ræktendur vissu ekki að þessir hvatberar voru einnig viðkvæmir fyrir eiturefni sem framleitt var af sjúkdómsvaldandi sveppnum.HelminthosporiamaydísAfleiðingin var faraldurinn af maíslaufum í Norður-Ameríku sumarið 1970.
Aðferðirnar sem notaðar eru við uppgötvun skordýraeiturs hafa einnig að mestu leyti verið reynslubundnar. Þar sem litlar eða engar upplýsingar liggja fyrir um verkunarháttar efnin eru þau prófuð til að velja þau sem drepa skordýrið, sveppinn eða illgresið en skaða ekki ræktunina eða umhverfið.
Raunvísindalegar aðferðir hafa skilað miklum árangri í að stjórna sumum meindýrum, einkum illgresi, sveppasjúkdómum og skordýrum, en baráttan er stöðug þar sem erfðabreytingar í þessum meindýrum geta oft endurheimt meinvirkni þeirra gagnvart ónæmum plöntutegundum eða gert meindýrið ónæmt fyrir skordýraeitri. Það sem vantar í þessa augljóslega endalausu hringrás næmis og ónæmis er skýr skilningur á bæði lífverunum og plöntunum sem þær ráðast á. Þegar þekking á meindýrum - erfðafræði þeirra, lífefnafræði og lífeðlisfræði, hýslum þeirra og samspili þeirra á milli - eykst, verða betur markvissar og árangursríkari meindýraeyðingaraðgerðir þróaðar.
Í þessum kafla eru kynntar nokkrar rannsóknaraðferðir til að skilja betur grundvallar líffræðilegar aðferðir sem hægt væri að nýta til að stjórna plöntusjúkdómsvaldandi efnum og skordýrum. Sameindalíffræði býður upp á nýjar aðferðir til að einangra og rannsaka virkni gena. Tilvist viðkvæmra og ónæmra hýsilplantna og sýkla með og án sýkla er hægt að nýta til að bera kennsl á og einangra genin sem stjórna samspili hýsilsins og sýkilsins. Rannsóknir á fíngerðum byggingum þessara gena geta leitt til vísbendinga um lífefnafræðileg samskipti sem eiga sér stað milli lífveranna tveggja og um stjórnun þessara gena í sýklinum og í vefjum plöntunnar. Í framtíðinni ætti að vera mögulegt að bæta aðferðir og tækifæri til að flytja æskilega eiginleika fyrir ónæmi í nytjaplöntur og öfugt, að búa til sýkla sem verða sýkla með völdum illgresi eða liðdýraeitri. Aukinn skilningur á taugalíffræði skordýra og efnafræði og virkni mótandi efna, svo sem innkirtlahormóna sem stjórna myndbreytingu, millibili og æxlun, mun opna nýjar leiðir til að stjórna skordýraeitri með því að raska lífeðlisfræði þeirra og hegðun á mikilvægum stigum lífsferilsins.
Birtingartími: 14. apríl 2021