식물 질병 및 해충

잡초와 바이러스, 박테리아, 곰팡이, 곤충 등 기타 해충과의 경쟁으로 인해 식물이 손상되면 생산성이 크게 저하되고 경우에 따라 작물이 완전히 파괴될 수도 있습니다.오늘날 신뢰할 수 있는 작물 수확량은 질병 저항성 품종을 사용하고 생물학적 방제 방법을 사용하고 식물 질병, 곤충, 잡초 및 기타 해충을 방제하기 위해 살충제를 적용함으로써 얻습니다.1983년에는 식물 질병, 선충류, 곤충으로 인한 작물 피해를 보호하고 제한하기 위해 제초제를 제외한 살충제에 13억 달러가 지출되었습니다.농약을 사용하지 않을 경우 잠재적인 작물 손실은 그 가치를 크게 초과합니다.

약 100년 동안 질병 저항성을 위한 육종은 전 세계적으로 농업 생산성의 중요한 요소였습니다.그러나 식물 육종을 통해 얻은 성공은 대체로 경험적이며 일시적일 수 있습니다.즉, 저항성을 위한 유전자의 기능에 대한 기본 정보가 부족하기 때문에 연구는 특별히 표적화된 탐색보다는 무작위로 수행되는 경우가 많습니다.또한 새로운 유전 정보가 복잡한 농생태학 시스템에 도입됨에 따라 병원체 및 기타 해충의 특성이 변화하기 때문에 모든 결과는 수명이 짧을 수 있습니다.

유전적 변화의 효과를 보여주는 훌륭한 예는 잡종 종자 생산을 돕기 위해 대부분의 주요 옥수수 품종에 번식된 불임 꽃가루 특성입니다.텍사스(T) 세포질을 포함하는 식물은 세포질을 통해 이 웅성 불임 특성을 전달합니다.이는 특정 유형의 미토콘드리아와 연관되어 있습니다.육종가들에게는 알려지지 않았지만, 이 미토콘드리아는 병원성 곰팡이에 의해 생성된 독소에 취약함을 가지고 있었습니다.헬민토스포리움메이디스.그 결과는 1970년 여름 북미에서 옥수수잎마름병이 유행한 것이었다.

살충제 화학물질을 발견하는 데 사용된 방법 역시 대부분 경험적이었습니다.작용 방식에 대한 사전 정보가 거의 또는 전혀 없는 상태에서 화학 물질을 테스트하여 대상 곤충, 곰팡이 또는 잡초를 죽이지만 작물이나 환경에 해를 끼치지 않는 화학 물질을 선택합니다.

경험적 접근법은 일부 해충, 특히 잡초, 곰팡이 질병 및 곤충을 방제하는 데 엄청난 성공을 거두었지만 이러한 해충의 유전적 변화로 인해 종종 저항성 식물 품종에 대한 병독성을 회복하거나 해충이 살충제에 대한 저항성을 갖게 될 수 있기 때문에 투쟁은 계속됩니다. .이러한 감수성과 저항성의 끝없는 순환에서 빠진 것은 유기체와 그들이 공격하는 식물에 대한 명확한 이해입니다.해충에 대한 지식(유전학, 생화학, 생리학, 숙주 및 이들 사이의 상호 작용)이 증가함에 따라 보다 방향성이 있고 보다 효과적인 해충 방제 조치가 고안될 것입니다.

이 장에서는 식물 병원체와 곤충을 통제하기 위해 활용될 수 있는 기본적인 생물학적 메커니즘을 더 잘 이해하기 위한 여러 연구 접근법을 식별합니다.분자생물학은 유전자의 작용을 분리하고 연구하는 새로운 기술을 제공합니다.감수성 및 저항성 숙주 식물과 독성 및 비독성 병원체의 존재를 이용하여 숙주와 병원체 사이의 상호 작용을 제어하는 ​​유전자를 식별하고 분리할 수 있습니다.이들 유전자의 미세 구조에 대한 연구는 두 유기체 사이에서 발생하는 생화학적 상호작용에 대한 단서를 제공하고 병원체와 식물 조직에서 이들 유전자의 조절에 대한 단서를 얻을 수 있습니다.미래에는 저항성을 위한 바람직한 형질을 작물에 전달하는 방법과 기회를 개선하고, 반대로 선택된 잡초나 절지동물 해충에 대해 독성이 있는 병원균을 생성하는 것이 가능해야 합니다.곤충의 신경생물학, 변태, 휴면 및 번식을 조절하는 내분비 호르몬과 같은 조절 물질의 화학 및 작용에 대한 이해가 높아지면 생활 주기의 중요한 단계에서 해충의 생리와 행동을 교란시켜 해충을 방제할 수 있는 새로운 길을 열 수 있습니다. .