पौधों के रोग और कीट

खरपतवारों और वायरस, बैक्टीरिया, कवक और कीटों सहित अन्य कीटों से प्रतिस्पर्धा के कारण पौधों को होने वाला नुकसान उनकी उत्पादकता को बहुत कम कर देता है और कुछ मामलों में तो फसल को पूरी तरह से नष्ट भी कर सकता है। आज, रोग-प्रतिरोधी किस्मों, जैविक नियंत्रण विधियों और पौधों की बीमारियों, कीटों, खरपतवारों और अन्य कीटों को नियंत्रित करने के लिए कीटनाशकों के प्रयोग से विश्वसनीय फसल उपज प्राप्त की जाती है। 1983 में, पौधों की बीमारियों, सूत्रकृमियों और कीटों से फसलों को होने वाले नुकसान को बचाने और सीमित करने के लिए कीटनाशकों पर - शाकनाशियों को छोड़कर - 1.3 बिलियन डॉलर खर्च किए गए थे। कीटनाशकों के उपयोग के अभाव में संभावित फसल हानि इस मूल्य से कहीं अधिक है।

लगभग 100 वर्षों से, रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए प्रजनन दुनिया भर में कृषि उत्पादकता का एक महत्वपूर्ण घटक रहा है। लेकिन पादप प्रजनन द्वारा प्राप्त सफलताएँ अधिकांशतः अनुभवजन्य होती हैं और अल्पकालिक भी हो सकती हैं। अर्थात्, प्रतिरोधक क्षमता के लिए जीन के कार्य के बारे में बुनियादी जानकारी के अभाव में, अध्ययन अक्सर विशिष्ट रूप से लक्षित अन्वेषणों के बजाय यादृच्छिक होते हैं। इसके अलावा, रोगजनकों और अन्य कीटों की बदलती प्रकृति के कारण, जटिल कृषि-पारिस्थितिकी प्रणालियों में नई आनुवंशिक जानकारी के प्रवेश के कारण, कोई भी परिणाम अल्पकालिक हो सकता है।

आनुवंशिक परिवर्तन के प्रभाव का एक उत्कृष्ट उदाहरण संकर बीज उत्पादन में सहायता के लिए अधिकांश प्रमुख मक्का किस्मों में संवर्धित बाँझ पराग गुण है। टेक्सास (T) कोशिकाद्रव्य वाले पौधे इस नर बाँझ गुण को कोशिकाद्रव्य के माध्यम से स्थानांतरित करते हैं; यह एक विशेष प्रकार के माइटोकॉन्ड्रिया से जुड़ा होता है। प्रजनकों को यह ज्ञात नहीं था कि ये माइटोकॉन्ड्रिया रोगजनक कवक द्वारा उत्पादित एक विष के प्रति भी संवेदनशील होते हैं।हेल्मिन्थोस्पोरियममेयडिसइसका परिणाम यह हुआ कि 1970 की गर्मियों में उत्तरी अमेरिका में मकई के पत्तों में झुलसा रोग महामारी फैल गई।

कीटनाशक रसायनों की खोज में इस्तेमाल की गई विधियाँ भी काफी हद तक अनुभवजन्य रही हैं। क्रियाविधि के बारे में बहुत कम या बिना किसी पूर्व जानकारी के, रसायनों का परीक्षण करके ऐसे रसायनों का चयन किया जाता है जो लक्षित कीट, कवक या खरपतवार को मार दें, लेकिन फसल के पौधे या पर्यावरण को नुकसान न पहुँचाएँ।

अनुभवजन्य दृष्टिकोणों ने कुछ कीटों, विशेष रूप से खरपतवारों, कवकीय रोगों और कीटों को नियंत्रित करने में अपार सफलताएँ प्रदान की हैं, लेकिन संघर्ष निरंतर जारी है, क्योंकि इन कीटों में आनुवंशिक परिवर्तन अक्सर प्रतिरोधी पौधों की किस्म पर उनकी विषाक्तता को पुनः स्थापित कर सकते हैं या कीट को कीटनाशक के प्रति प्रतिरोधी बना सकते हैं। संवेदनशीलता और प्रतिरोध के इस अंतहीन चक्र में जो कमी रह जाती है, वह है उन जीवों और पौधों, जिन पर वे आक्रमण करते हैं, दोनों की स्पष्ट समझ। जैसे-जैसे कीटों—उनकी आनुवंशिकी, जैव रसायन और शरीरक्रिया विज्ञान, उनके पोषक और उनके बीच की अंतःक्रियाओं—के बारे में ज्ञान बढ़ता जाएगा, बेहतर निर्देशित और अधिक प्रभावी कीट नियंत्रण उपाय विकसित किए जाएँगे।

यह अध्याय उन मूलभूत जैविक तंत्रों की बेहतर समझ के लिए कई शोध दृष्टिकोणों की पहचान करता है जिनका उपयोग पादप रोगजनकों और कीटों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। आणविक जीव विज्ञान जीनों की क्रिया को पृथक करने और उनका अध्ययन करने की नई तकनीकें प्रदान करता है। अतिसंवेदनशील और प्रतिरोधी मेज़बान पौधों तथा विषैले और अविषाक्त रोगजनकों के अस्तित्व का उपयोग उन जीनों की पहचान और पृथक्करण के लिए किया जा सकता है जो मेज़बान और रोगजनक के बीच परस्पर क्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। इन जीनों की सूक्ष्म संरचना के अध्ययन से दोनों जीवों के बीच होने वाली जैवरासायनिक परस्पर क्रियाओं और रोगजनक तथा पादप ऊतकों में इन जीनों के नियमन के बारे में सुराग मिल सकते हैं। भविष्य में फसल पौधों में प्रतिरोध के लिए वांछनीय लक्षणों के हस्तांतरण के तरीकों और अवसरों में सुधार करना और इसके विपरीत, ऐसे रोगजनकों का निर्माण करना संभव होना चाहिए जो चयनित खरपतवारों या आर्थ्रोपोडा कीटों के विरुद्ध विषैले हों। कीट तंत्रिका जीव विज्ञान और नियंत्रित करने वाले पदार्थों, जैसे कि अंतःस्रावी हार्मोन जो कायापलट, डायपॉज और प्रजनन को नियंत्रित करते हैं, के रसायन विज्ञान और क्रिया की बढ़ी हुई समझ, जीवन चक्र के महत्वपूर्ण चरणों में कीटों के शरीरक्रिया विज्ञान और व्यवहार को बाधित करके कीटों को नियंत्रित करने के लिए नए रास्ते खोलेगी।