Mga Sakit sa Halaman at mga Peste ng Insekto

Ang pinsala sa mga halaman na dulot ng kompetisyon mula sa mga damo at ng iba pang mga peste kabilang ang mga virus, bacteria, fungi, at mga insekto ay lubhang nakakasira sa kanilang produktibidad at sa ilang mga pagkakataon ay maaaring ganap na makasira ng isang pananim. Sa kasalukuyan, ang maaasahang ani ng pananim ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga uri na lumalaban sa sakit, mga pamamaraan sa biyolohikal na pagkontrol, at sa pamamagitan ng paglalapat ng mga pestisidyo upang makontrol ang mga sakit ng halaman, insekto, damo, at iba pang mga peste. Noong 1983, $1.3 bilyon ang ginastos sa mga pestisidyo—hindi kasama ang mga herbicide—upang protektahan at limitahan ang pinsala sa mga pananim mula sa mga sakit ng halaman, nematode, at mga insekto. Ang mga potensyal na pagkalugi sa pananim sa kawalan ng paggamit ng pestisidyo ay higit na lumampas sa halagang iyon.

Sa loob ng halos 100 taon, ang pagpaparami para sa resistensya sa sakit ay isang mahalagang bahagi ng produktibidad sa agrikultura sa buong mundo. Ngunit ang mga tagumpay na nakakamit ng pagpaparami ng halaman ay kadalasang empirikal at maaaring panandalian lamang. Ibig sabihin, dahil sa kakulangan ng pangunahing impormasyon tungkol sa tungkulin ng mga gene para sa resistensya, ang mga pag-aaral ay kadalasang random sa halip na partikular na naka-target na mga eksplorasyon. Bukod pa rito, ang anumang mga resulta ay maaaring panandalian dahil sa nagbabagong katangian ng mga pathogen at iba pang mga peste habang ang mga bagong impormasyong henetiko ay ipinakikilala sa mga kumplikadong sistemang agroecological.

Isang mahusay na halimbawa ng epekto ng pagbabagong henetiko ay ang sterile pollen trait na pinalaki sa karamihan ng mga pangunahing uri ng mais upang makatulong sa produksyon ng hybrid seed. Ang mga halamang naglalaman ng Texas (T) cytoplasm ay naglilipat ng male sterile trait na ito sa pamamagitan ng cytoplasm; ito ay nauugnay sa isang partikular na uri ng mitochondrion. Lingid sa kaalaman ng mga breeder, ang mga mitochondria na ito ay mayroon ding kahinaan sa isang lason na ginawa ng pathogenic fungus.HelminthosporiummaydisAng resulta ay ang epidemya ng corn leaf blight sa Hilagang Amerika noong tag-araw ng 1970.

Ang mga pamamaraang ginamit sa pagtuklas ng mga kemikal na pestisidyo ay kadalasang empirikal din. Dahil sa kaunti o walang naunang impormasyon sa paraan ng pagkilos, ang mga kemikal ay sinusubukan upang piliin ang mga pumapatay sa target na insekto, fungus, o damo ngunit hindi nakakapinsala sa halaman o sa kapaligiran.

Ang mga empirikal na pamamaraan ay nagbunga ng napakalaking tagumpay sa pagkontrol ng ilang mga peste, lalo na ang mga damo, mga sakit na fungal, at mga insekto, ngunit ang pakikibaka ay patuloy, dahil ang mga pagbabagong henetiko sa mga pesteng ito ay kadalasang maaaring magpanumbalik ng kanilang birtud sa isang uri ng halaman na lumalaban o gawing lumalaban ang peste sa isang pestisidyo. Ang kulang sa tila walang katapusang siklo ng pagkamaramdamin at resistensya ay ang malinaw na pag-unawa sa parehong mga organismo at mga halamang kanilang inaatake. Habang tumataas ang kaalaman tungkol sa mga peste—ang kanilang henetika, biokemistri, at pisyolohiya, ang kanilang mga host at ang mga interaksyon sa pagitan nila—ay bubuo ng mas mahusay na direksyon at mas epektibong mga hakbang sa pagkontrol ng peste.

Tinutukoy ng kabanatang ito ang ilang mga pamamaraan sa pananaliksik upang mas maunawaan ang mga pangunahing mekanismong biyolohikal na maaaring magamit upang makontrol ang mga pathogen at insekto ng halaman. Nag-aalok ang molecular biology ng mga bagong pamamaraan para sa paghihiwalay at pag-aaral ng aksyon ng mga gene. Ang pagkakaroon ng mga halamang madaling kapitan at lumalaban sa mga halamang host at mga virulent at avirulent na pathogen ay maaaring magamit upang matukoy at maihiwalay ang mga gene na kumokontrol sa mga interaksyon sa pagitan ng host at pathogen. Ang mga pag-aaral sa pinong istraktura ng mga gene na ito ay maaaring humantong sa mga pahiwatig tungkol sa mga biochemical interaction na nangyayari sa pagitan ng dalawang organismo at sa regulasyon ng mga gene na ito sa pathogen at sa mga tisyu ng halaman. Dapat ay posible sa hinaharap na mapabuti ang mga pamamaraan at pagkakataon para sa paglilipat ng mga kanais-nais na katangian para sa resistensya sa mga halamang pananim at, sa kabaligtaran, upang lumikha ng mga pathogen na magiging virulent laban sa mga piling damo o mga peste ng arthropod. Ang mas mataas na pag-unawa sa neurobiology ng insekto at ang kemistri at aksyon ng mga modulating substance, tulad ng mga endocrine hormone na kumokontrol sa metamorphosis, diapause, at reproduksyon, ay magbubukas ng mga bagong paraan para sa pagkontrol sa mga peste ng insekto sa pamamagitan ng paggambala sa kanilang pisyolohiya at pag-uugali sa mga kritikal na yugto sa siklo ng buhay.