بیماری های گیاهی و آفات حشرات

آسیب به گیاهان ناشی از رقابت با علف های هرز و سایر آفات از جمله ویروس ها، باکتری ها، قارچ ها و حشرات به شدت به بهره وری آنها آسیب می رساند و در برخی موارد می تواند یک محصول را کاملاً از بین ببرد.امروزه با استفاده از واریته‌های مقاوم به بیماری، روش‌های کنترل بیولوژیکی و با استفاده از آفت‌کش‌ها برای کنترل بیماری‌های گیاهی، حشرات، علف‌های هرز و سایر آفات، عملکرد قابل‌اعتمادی محصول به دست می‌آید.در سال 1983، 1.3 میلیارد دلار برای آفت‌کش‌ها - به استثنای علف‌کش‌ها - برای محافظت و محدود کردن آسیب‌های ناشی از بیماری‌های گیاهی، نماتدها و حشرات به محصولات کشاورزی هزینه شد.تلفات بالقوه محصول در غیاب استفاده از آفت کش بسیار بیشتر از این مقدار است.

برای حدود 100 سال، اصلاح نژاد برای مقاومت به بیماری جزء مهمی از بهره وری کشاورزی در سراسر جهان بوده است.اما موفقیت های حاصل از اصلاح نباتات عمدتا تجربی بوده و می تواند زودگذر باشد.به این معنا که به دلیل کمبود اطلاعات اولیه در مورد عملکرد ژن ها برای مقاومت، مطالعات اغلب تصادفی هستند و نه اکتشافات هدفمند خاص.علاوه بر این، هر گونه نتایج می تواند به دلیل تغییر ماهیت عوامل بیماری زا و سایر آفات کوتاه مدت باشد، زیرا اطلاعات ژنتیکی جدید به سیستم های پیچیده آگرواکولوژیکی وارد می شود.

یک مثال عالی از تأثیر تغییرات ژنتیکی، صفت گرده عقیم است که در اکثر ارقام اصلی ذرت برای کمک به تولید بذر هیبرید پرورش داده می شود.گیاهان حاوی سیتوپلاسم تگزاس (T) این صفت نر عقیم را از طریق سیتوپلاسم منتقل می کنند.با نوع خاصی از میتوکندری مرتبط است.ناشناخته برای پرورش دهندگان، این میتوکندری ها همچنین دارای آسیب پذیری در برابر سم تولید شده توسط قارچ بیماری زا هستند.هلمینتوسپوریوممیدیس.نتیجه همه گیری بلایت برگ ذرت در آمریکای شمالی در تابستان 1970 بود.

روش های مورد استفاده در کشف مواد شیمیایی آفت کش نیز تا حد زیادی تجربی بوده است.با اطلاعات کمی یا بدون اطلاعات قبلی در مورد نحوه عمل، مواد شیمیایی برای انتخاب آنهایی که حشره، قارچ یا علف هرز هدف را می کشند اما به گیاه زراعی یا محیط زیست آسیب نمی رسانند آزمایش می شوند.

رویکردهای تجربی در کنترل برخی از آفات، به ویژه علف‌های هرز، بیماری‌های قارچی و حشرات، موفقیت‌های زیادی را به همراه داشته است، اما مبارزه مداوم است، زیرا تغییرات ژنتیکی در این آفات اغلب می‌تواند قدرت بیماری‌زایی آن‌ها را نسبت به گونه‌های گیاهی مقاوم بازگرداند یا آفت را در برابر یک آفت‌کش مقاوم کند. .آنچه در این چرخه ظاهراً بی پایان حساسیت و مقاومت گم شده است، درک روشنی از ارگانیسم ها و گیاهانی است که به آنها حمله می کنند.با افزایش دانش در مورد آفات - ژنتیک، بیوشیمی و فیزیولوژی آنها، میزبان آنها و تعاملات بین آنها - اقدامات کنترل آفات با هدایت بهتر و موثرتری ابداع خواهد شد.

این فصل چندین رویکرد تحقیقاتی را برای درک بهتر مکانیسم‌های بیولوژیکی اساسی که ممکن است برای کنترل پاتوژن‌های گیاهی و حشرات مورد استفاده قرار گیرند، شناسایی می‌کند.زیست شناسی مولکولی تکنیک های جدیدی را برای جداسازی و مطالعه عملکرد ژن ها ارائه می دهد.وجود گیاهان میزبان حساس و مقاوم و پاتوژن های بدخیم و غیر بیماریزا می تواند برای شناسایی و جداسازی ژن های کنترل کننده تعاملات بین میزبان و پاتوژن مورد بهره برداری قرار گیرد.مطالعات ساختار ظریف این ژن ها می تواند به سرنخ هایی در مورد فعل و انفعالات بیوشیمیایی که بین دو موجود زنده رخ می دهد و به تنظیم این ژن ها در پاتوژن و در بافت های گیاه منجر شود.در آینده باید بتوان روش ها و فرصت های انتقال صفات مطلوب مقاومت به گیاهان زراعی را بهبود بخشید و برعکس، عوامل بیماری زا ایجاد کرد که در برابر علف های هرز انتخابی یا آفات بندپایان خطرناک باشند.افزایش درک نوروبیولوژی حشرات و شیمی و عملکرد مواد تعدیل‌کننده، مانند هورمون‌های غدد درون ریز که دگردیسی، دیاپوز و تولیدمثل را تنظیم می‌کنند، راه‌های جدیدی را برای کنترل آفات با اختلال در فیزیولوژی و رفتار آنها در مراحل بحرانی چرخه زندگی باز می‌کند. .