Yabancı otlar ve virüsler, bakteriler, mantarlar ve böcekler de dahil olmak üzere diğer zararlıların rekabeti nedeniyle bitkilere verilen zarar, verimliliklerini büyük ölçüde düşürür ve bazı durumlarda bir mahsulü tamamen yok edebilir. Günümüzde, güvenilir mahsul verimi, hastalıklara dayanıklı çeşitler, biyolojik mücadele uygulamaları ve bitki hastalıklarını, böcekleri, yabancı otları ve diğer zararlıları kontrol etmek için pestisitlerin uygulanmasıyla elde edilmektedir. 1983 yılında, bitki hastalıklarından, nematodlardan ve böceklerden kaynaklanan mahsul zararlarını korumak ve sınırlamak için (herbisitler hariç) pestisitlere 1,3 milyar dolar harcanmıştır. Pestisit kullanımının olmaması durumunda potansiyel mahsul kayıpları bu değerin çok üzerindedir.
Yaklaşık 100 yıldır, hastalıklara karşı direnç için yapılan ıslah çalışmaları, dünya çapında tarımsal verimliliğin önemli bir bileşeni olmuştur. Ancak bitki ıslahı ile elde edilen başarılar büyük ölçüde deneyseldir ve geçici olabilir. Yani, direnç genlerinin işlevi hakkında temel bilgi eksikliği nedeniyle, çalışmalar genellikle özel olarak hedeflenmiş keşiflerden ziyade rastgele niteliktedir. Ayrıca, karmaşık tarımsal ekolojik sistemlere yeni genetik bilgiler eklendikçe patojenlerin ve diğer zararlıların değişen doğası nedeniyle, elde edilen sonuçlar kısa ömürlü olabilir.
Genetik değişimin etkisine mükemmel bir örnek, melez tohum üretimini kolaylaştırmak için çoğu önemli mısır çeşidine kazandırılan kısır polen özelliğidir. Texas (T) sitoplazması içeren bitkiler, bu erkek kısırlık özelliğini sitoplazma yoluyla aktarır; bu özellik belirli bir mitokondri türüyle ilişkilidir. Yetiştiricilerin bilmediği bir şey ise, bu mitokondrilerin aynı zamanda patojenik mantar tarafından üretilen bir toksine karşı da hassasiyet taşımasıdır.HelminthosporiummaydisSonuç olarak, 1970 yazında Kuzey Amerika'da mısır yaprağı yanıklığı salgını yaşandı.
Pestisit kimyasallarının keşfinde kullanılan yöntemler de büyük ölçüde deneysel olmuştur. Etki mekanizması hakkında çok az veya hiç ön bilgi olmadan, hedef böceği, mantarı veya yabani otu öldüren ancak mahsul bitkisine veya çevreye zarar vermeyen kimyasallar test edilerek seçilir.
Deneysel yaklaşımlar, özellikle yabani otlar, mantar hastalıkları ve böcekler gibi bazı zararlıların kontrolünde muazzam başarılar sağlamıştır; ancak mücadele süreklidir, çünkü bu zararlılardaki genetik değişiklikler genellikle dirençli bir bitki çeşidine karşı virülanslarını geri kazandırabilir veya zararlıyı bir böcek ilacına karşı dirençli hale getirebilir. Bu görünüşte sonsuz duyarlılık ve direnç döngüsünde eksik olan şey, hem organizmaların hem de saldırdıkları bitkilerin net bir şekilde anlaşılmasıdır. Zararlılar hakkındaki bilgi (genetikleri, biyokimyaları ve fizyolojileri, konakçıları ve aralarındaki etkileşimler) arttıkça, daha iyi yönlendirilmiş ve daha etkili zararlı kontrol önlemleri geliştirilecektir.
Bu bölüm, bitki patojenlerini ve böcekleri kontrol etmek için kullanılabilecek temel biyolojik mekanizmaların daha iyi anlaşılmasına yönelik çeşitli araştırma yaklaşımlarını tanımlamaktadır. Moleküler biyoloji, genlerin izole edilmesi ve etkilerinin incelenmesi için yeni teknikler sunmaktadır. Duyarlı ve dirençli konukçu bitkilerin ve virülan ve virülan olmayan patojenlerin varlığı, konukçu ve patojen arasındaki etkileşimleri kontrol eden genleri tanımlamak ve izole etmek için kullanılabilir. Bu genlerin ince yapısının incelenmesi, iki organizma arasında meydana gelen biyokimyasal etkileşimler ve bu genlerin patojende ve bitki dokularında düzenlenmesi hakkında ipuçları verebilir. Gelecekte, direnç için istenen özelliklerin tarım bitkilerine aktarılması ve bunun tersine, seçilmiş yabani otlara veya eklembacaklı zararlılara karşı virülan olacak patojenlerin oluşturulması için yöntemlerin ve fırsatların geliştirilmesi mümkün olmalıdır. Böcek nörobiyolojisi ve metamorfoz, diyapoz ve üremeyi düzenleyen endokrin hormonlar gibi modüle edici maddelerin kimyası ve işleyişine dair artan bir anlayış, yaşam döngüsünün kritik aşamalarında fizyolojilerini ve davranışlarını bozarak böcek zararlılarını kontrol etmede yeni yollar açacaktır.
Yayın tarihi: 14 Nisan 2021