Els danys a les plantes causats per la competència de les males herbes i altres plagues, com ara virus, bacteris, fongs i insectes, perjudiquen considerablement la seva productivitat i, en alguns casos, poden destruir totalment un cultiu. Avui dia, s'obtenen rendiments fiables dels cultius mitjançant varietats resistents a les malalties, pràctiques de control biològic i mitjançant l'aplicació de pesticides per controlar malalties de les plantes, insectes, males herbes i altres plagues. El 1983, es van gastar 1.300 milions de dòlars en pesticides, excloent-hi herbicides, per protegir i limitar els danys als cultius causats per malalties de les plantes, nematodes i insectes. Les pèrdues potencials de cultius en absència de l'ús de pesticides superen amb escreix aquest valor.
Durant uns 100 anys, la millora per a la resistència a les malalties ha estat un component important de la productivitat agrícola a tot el món. Però els èxits aconseguits amb la millora vegetal són en gran part empírics i poden ser efímers. És a dir, a causa de la manca d'informació bàsica sobre la funció dels gens de resistència, els estudis sovint són aleatoris en lloc d'exploracions específicament dirigides. A més, qualsevol resultat pot ser de curta durada a causa de la naturalesa canviant dels patògens i altres plagues a mesura que s'introdueix nova informació genètica en sistemes agroecològics complexos.
Un exemple excel·lent de l'efecte del canvi genètic és el tret de pol·len estèril que s'ha incorporat a la majoria de les varietats de blat de moro principals per ajudar a la producció de llavors híbrides. Les plantes que contenen citoplasma de Texas (T) transfereixen aquest tret masculí estèril a través del citoplasma; està associat amb un tipus particular de mitocondri. Sense que els criadors ho sabessin, aquests mitocondris també tenien vulnerabilitat a una toxina produïda pel fong patogen.HelminthosporiummaidisEl resultat va ser l'epidèmia de míldiu de la fulla del blat de moro a Amèrica del Nord l'estiu de 1970.
Els mètodes utilitzats en el descobriment de productes químics pesticides també han estat en gran part empírics. Amb poca o cap informació prèvia sobre el mecanisme d'acció, els productes químics es proven per seleccionar aquells que maten l'insecte, el fong o la mala herba objectiu però que no perjudiquen la planta de cultiu ni el medi ambient.
Els enfocaments empírics han produït enormes èxits en el control d'algunes plagues, en particular males herbes, malalties fúngiques i insectes, però la lluita és contínua, ja que els canvis genètics en aquestes plagues sovint poden restaurar la seva virulència sobre una varietat vegetal resistent o fer que la plaga sigui resistent a un pesticida. El que falta en aquest cicle aparentment interminable de susceptibilitat i resistència és una comprensió clara tant dels organismes com de les plantes que ataquen. A mesura que augmenti el coneixement de les plagues (la seva genètica, bioquímica i fisiologia, els seus hostes i les interaccions entre ells), s'idearan mesures de control de plagues més ben dirigides i més efectives.
Aquest capítol identifica diversos enfocaments de recerca per a una millor comprensió dels mecanismes biològics fonamentals que es podrien aprofitar per controlar els patògens vegetals i els insectes. La biologia molecular ofereix noves tècniques per aïllar i estudiar l'acció dels gens. L'existència de plantes hostes susceptibles i resistents i de patògens virulents i avirulents es pot aprofitar per identificar i aïllar els gens que controlen les interaccions entre l'hoste i el patogen. Els estudis de l'estructura fina d'aquests gens poden donar pistes sobre les interaccions bioquímiques que es produeixen entre els dos organismes i sobre la regulació d'aquests gens en el patogen i en els teixits de la planta. En el futur, hauria de ser possible millorar els mètodes i les oportunitats per a la transferència de trets desitjables per a la resistència a les plantes de cultiu i, a l'inrevés, crear patògens que siguin virulents contra males herbes o plagues d'artròpodes seleccionades. Una major comprensió de la neurobiologia dels insectes i de la química i l'acció de les substàncies moduladores, com ara les hormones endocrines que regulen la metamorfosi, la diapausa i la reproducció, obrirà noves vies per controlar les plagues d'insectes alterant la seva fisiologia i comportament en etapes crítiques del cicle vital.
Data de publicació: 14 d'abril de 2021