Բույսերի հիվանդություններ և վնասատուներ

Բույսերին մոլախոտերի և այլ վնասատուների, այդ թվում՝ վիրուսների, մանրէների, սնկերի և միջատների մրցակցության հետևանքով պատճառված վնասը մեծապես խաթարում է դրանց արտադրողականությունը և որոշ դեպքերում կարող է լիովին ոչնչացնել բերքը։ Այսօր հուսալի բերքատվություն է ստացվում հիվանդությունների նկատմամբ դիմացկուն սորտերի, կենսաբանական վերահսկողության մեթոդների և բույսերի հիվանդությունների, միջատների, մոլախոտերի և այլ վնասատուների դեմ պայքարի համար թունաքիմիկատների կիրառման միջոցով։ 1983 թվականին թունաքիմիկատների վրա՝ բացառությամբ մոլախոտերի դեմ պայքարի միջոցների, ծախսվել է 1.3 միլիարդ դոլար՝ բույսերի հիվանդություններից, նեմատոդներից և միջատներից բերքին հասցված վնասը պաշտպանելու և սահմանափակելու համար։ Թունաքիմիկատների օգտագործման բացակայության դեպքում բերքի հնարավոր կորուստները զգալիորեն գերազանցում են այդ արժեքը։

Մոտ 100 տարի շարունակ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրողականության համար սելեկցիան ամբողջ աշխարհում գյուղատնտեսական արտադրողականության կարևոր բաղադրիչ է եղել: Սակայն բույսերի սելեկցիայի միջոցով ձեռք բերված հաջողությունները մեծ մասամբ էմպիրիկ են և կարող են լինել ժամանակավոր: Այսինքն՝ դիմադրողականության համար պատասխանատու գեների գործառույթի մասին հիմնական տեղեկատվության բացակայության պատճառով ուսումնասիրությունները հաճախ պատահական են, այլ ոչ թե հատուկ նպատակային հետազոտություններ: Բացի այդ, ցանկացած արդյունք կարող է կարճատև լինել՝ պաթոգենների և այլ վնասատուների փոփոխվող բնույթի պատճառով, քանի որ նոր գենետիկական տեղեկատվություն է ներմուծվում բարդ ագրոէկոլոգիական համակարգեր:

Գենետիկ փոփոխության ազդեցության հիանալի օրինակ է եգիպտացորենի հիմնական տեսակների մեծ մասի մեջ ներմուծված ստերիլ ծաղկափոշու հատկանիշը՝ հիբրիդային սերմերի արտադրությանը նպաստելու համար: Տեխասի (T) ցիտոպլազմա պարունակող բույսերը այս արական ստերիլ հատկանիշը փոխանցում են ցիտոպլազմայի միջոցով. այն կապված է միտոքոնդրիումի որոշակի տեսակի հետ: Բուծողներին անհայտ էր, որ այս միտոքոնդրիաները նաև խոցելի էին պաթոգեն սնկի կողմից արտադրվող տոքսինի նկատմամբ:ՀելմինթոսպորիումմայդիսԱրդյունքում 1970 թվականի ամռանը Հյուսիսային Ամերիկայում բռնկվեց եգիպտացորենի տերևների բորբոսի համաճարակ։

Թունաքիմիկատների հայտնաբերման մեջ օգտագործվող մեթոդները նույնպես մեծ մասամբ էմպիրիկ են եղել: Գործողության եղանակի վերաբերյալ նախնական քիչ կամ ընդհանրապես բացակայող տեղեկատվության պատճառով քիմիական նյութերը փորձարկվում են՝ ընտրելու համար այն նյութերը, որոնք ոչնչացնում են թիրախային միջատին, սնկին կամ մոլախոտին, բայց չեն վնասում մշակաբույսին կամ շրջակա միջավայրին:

Էմպիրիկ մոտեցումները հսկայական հաջողությունների են հանգեցրել որոշ վնասատուների, մասնավորապես՝ մոլախոտերի, սնկային հիվանդությունների և միջատների դեմ պայքարի գործում, սակայն պայքարը շարունակական է, քանի որ այս վնասատուների գենետիկական փոփոխությունները հաճախ կարող են վերականգնել դրանց ախտահարումը դիմացկուն բույսի տեսակի նկատմամբ կամ վնասատուին դիմացկուն դարձնել թունաքիմիկատների նկատմամբ: Այս թվացյալ անվերջանալի զգայունության և դիմադրության ցիկլում բացակայում է ինչպես օրգանիզմների, այնպես էլ նրանց կողմից հարձակվող բույսերի մասին հստակ պատկերացումը: Քանի որ վնասատուների՝ նրանց գենետիկայի, կենսաքիմիայի և ֆիզիոլոգիայի, նրանց տերերի և նրանց միջև փոխազդեցությունների մասին գիտելիքները ավելանում են, կմշակվեն ավելի լավ ուղղված և ավելի արդյունավետ վնասատուների դեմ պայքարի միջոցառումներ:

Այս գլուխը ներկայացնում է մի քանի հետազոտական ​​մոտեցումներ՝ բույսերի հարուցիչների և միջատների դեմ պայքարի համար օգտագործվող հիմնարար կենսաբանական մեխանիզմների ավելի լավ հասկանալու համար: Մոլեկուլային կենսաբանությունը առաջարկում է գեների գործողությունը մեկուսացնելու և ուսումնասիրելու նոր մեթոդներ: Զգայուն և դիմացկուն տեր բույսերի, ինչպես նաև վիրուսային և ոչ վիրուսային հարուցիչների գոյությունը կարող է օգտագործվել տեր և հարուցիչի միջև փոխազդեցությունները վերահսկող գեները նույնականացնելու և մեկուսացնելու համար: Այս գեների նուրբ կառուցվածքի ուսումնասիրությունները կարող են հանգեցնել երկու օրգանիզմների միջև տեղի ունեցող կենսաքիմիական փոխազդեցությունների և այդ գեների կարգավորման վերաբերյալ հուշումների: Ապագայում հնարավոր կլինի բարելավել դիմադրության համար ցանկալի հատկանիշները մշակաբույսերի մեջ փոխանցելու մեթոդներն ու հնարավորությունները և, ընդհակառակը, ստեղծել հարուցիչներ, որոնք վիրուսային կլինեն ընտրված մոլախոտերի կամ հոդվածոտանի վնասատուների նկատմամբ: Միջատների նյարդաբանության և մոդուլացնող նյութերի, ինչպիսիք են մետամորֆոզը, դիապաուզան և վերարտադրությունը կարգավորող էնդոկրին հորմոնների քիմիայի և ազդեցության ավելի լավ ըմբռնումը կբացի միջատների վնասատուների դեմ պայքարի նոր ուղիներ՝ խաթարելով դրանց ֆիզիոլոգիան և վարքագիծը կյանքի ցիկլի կարևոր փուլերում: