De schade aan planten veroorzaakt door concurrentie van onkruid en andere plagen, waaronder virussen, bacteriën, schimmels en insecten, schaadt hun productiviteit aanzienlijk en kan in sommige gevallen een gewas volledig vernietigen.Tegenwoordig worden betrouwbare gewasopbrengsten verkregen door het gebruik van ziekteresistente variëteiten, biologische bestrijdingspraktijken en door het toepassen van pesticiden om plantenziekten, insecten, onkruid en ander ongedierte te bestrijden.In 1983 werd 1,3 miljard dollar uitgegeven aan pesticiden – met uitzondering van herbiciden – om de schade aan gewassen door plantenziekten, nematoden en insecten te beschermen en te beperken.De potentiële oogstverliezen bij afwezigheid van pesticidengebruik overschrijden deze waarde ruimschoots.
Al ongeveer 100 jaar is het fokken op ziekteresistentie een belangrijk onderdeel van de landbouwproductiviteit wereldwijd.Maar de successen die door plantenveredeling worden behaald, zijn grotendeels empirisch en kunnen van voorbijgaande aard zijn.Dat wil zeggen, vanwege een gebrek aan basisinformatie over de functie van genen voor resistentie, zijn onderzoeken vaak willekeurig in plaats van specifiek gerichte verkenningen.Bovendien kunnen eventuele resultaten van korte duur zijn vanwege de veranderende aard van ziekteverwekkers en andere plagen naarmate nieuwe genetische informatie wordt geïntroduceerd in complexe agro-ecologische systemen.
Een uitstekend voorbeeld van het effect van genetische verandering is de steriele stuifmeeleigenschap die in de meeste grote maïsvariëteiten wordt gekweekt om te helpen bij de productie van hybride zaad.Planten die Texas (T) cytoplasma bevatten, dragen deze mannelijke steriele eigenschap over via het cytoplasma;het is geassocieerd met een bepaald type mitochondrion.Onbekend bij fokkers, waren deze mitochondriën ook kwetsbaar voor een toxine geproduceerd door de pathogene schimmelHelminthosporiummeidis.Het resultaat was de maïsbladziekte-epidemie in Noord-Amerika in de zomer van 1970.
De methoden die zijn gebruikt bij de ontdekking van pesticidenchemicaliën zijn ook grotendeels empirisch geweest.Met weinig of geen voorafgaande informatie over het werkingsmechanisme worden chemicaliën getest om die stoffen te selecteren die het beoogde insect, de schimmel of het onkruid doden, maar het gewas of het milieu niet schaden.
Empirische benaderingen hebben enorme successen opgeleverd bij het bestrijden van sommige plagen, met name onkruid, schimmelziekten en insecten, maar de strijd gaat door, omdat genetische veranderingen in deze plagen vaak hun virulentie over een resistente plantenvariëteit kunnen herstellen of de plaag resistent kunnen maken tegen een pesticide. .Wat ontbreekt in deze ogenschijnlijk eindeloze cyclus van gevoeligheid en resistentie is een duidelijk begrip van zowel de organismen als de planten die ze aanvallen.Naarmate de kennis over ongedierte – hun genetica, biochemie en fysiologie, hun gastheren en de interacties daartussen – toeneemt, zullen er beter gerichte en effectievere ongediertebestrijdingsmaatregelen worden bedacht.
Dit hoofdstuk identificeert verschillende onderzoeksbenaderingen voor een beter begrip van de fundamentele biologische mechanismen die kunnen worden benut om plantpathogenen en insecten te bestrijden.Moleculaire biologie biedt nieuwe technieken voor het isoleren en bestuderen van de werking van genen.Het bestaan van gevoelige en resistente waardplanten en virulente en avirulente pathogenen kan worden benut om de genen te identificeren en te isoleren die de interacties tussen gastheer en pathogeen controleren.Onderzoek naar de fijne structuur van deze genen kan leiden tot aanwijzingen over de biochemische interacties die plaatsvinden tussen de twee organismen en tot de regulatie van deze genen in de ziekteverwekker en in de weefsels van de plant.Het zou in de toekomst mogelijk moeten zijn om de methoden en mogelijkheden voor de overdracht van gewenste eigenschappen voor resistentie naar cultuurplanten te verbeteren en, omgekeerd, ziekteverwekkers te creëren die virulent zijn tegen geselecteerde onkruiden of geleedpotige plagen.Een beter begrip van de neurobiologie van insecten en de chemie en werking van modulerende stoffen, zoals de endocriene hormonen die de metamorfose, diapauze en voortplanting reguleren, zal nieuwe wegen openen voor het bestrijden van insectenplagen door hun fysiologie en gedrag in kritieke fasen van de levenscyclus te verstoren. .
Posttijd: 14 april 2021