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 कर सकता है। आज, रोग प्रतिरोधी किस्मों, जैविक नियंत्रण प्रथाओं और पौधों की बीमारियों, कीटों, खरपतवारों और अन्य कीटों को नियंत्रित करने के लिए कीटनाशकों का उपयोग करके भरोसेमंद फसल की पैदावार प्राप्त की जाती है। 1983 में, पौधों की बीमारियों, नेमाटोड और कीटों से फसलों को होने वाले नुकसान को बचाने और सीमित करने के लिए कीटनाशकों पर $1.3 बिलियन खर्च किए गए थे - शाकनाशियों को छोड़कर। कीटनाशकों के उपयोग की अनुपस्थिति में संभावित फसल नुकसान उस मूल्य से बहुत अधिक है।

लगभग 100 वर्षों से, रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए प्रजनन दुनिया भर में कृषि उत्पादकता का एक महत्वपूर्ण घटक रहा है। लेकिन पौधों के प्रजनन द्वारा प्राप्त सफलताएँ काफी हद तक अनुभवजन्य हैं और अल्पकालिक हो सकती हैं। यानी, प्रतिरोध के लिए जीन के कार्य के बारे में बुनियादी जानकारी की कमी के कारण, अध्ययन अक्सर विशेष रूप से लक्षित अन्वेषणों के बजाय यादृच्छिक होते हैं। इसके अलावा, रोगजनकों और अन्य कीटों की बदलती प्रकृति के कारण कोई भी परिणाम अल्पकालिक हो सकता है क्योंकि जटिल कृषि पारिस्थितिकी प्रणालियों में नई आनुवंशिक जानकारी पेश की जाती है।

आनुवंशिक परिवर्तन के प्रभाव का एक उत्कृष्ट उदाहरण संकर बीज के उत्पादन में सहायता के लिए अधिकांश प्रमुख मकई किस्मों में प्रजनन किया जाने वाला बाँझ पराग गुण है। टेक्सास (टी) साइटोप्लाज्म वाले पौधे साइटोप्लाज्म के माध्यम से इस नर बाँझ गुण को स्थानांतरित करते हैं; यह एक विशेष प्रकार के माइटोकॉन्ड्रियन से जुड़ा हुआ है। प्रजनकों को पता नहीं था कि ये माइटोकॉन्ड्रिया रोगजनक कवक द्वारा उत्पादित विष के प्रति भी संवेदनशील होते हैंहेल्मिन्थोस्पोरियममेडिसइसका परिणाम यह हुआ कि 1970 की गर्मियों में उत्तरी अमेरिका में मकई पत्ती झुलसा महामारी फैल गयी।

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 मारते हैं लेकिन फसल के पौधे या पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुँचाते।

अनुभवजन्य दृष्टिकोणों ने कुछ कीटों, विशेष रूप से खरपतवारों, फफूंद जनित रोगों और कीटों को नियंत्रित करने में बहुत बड़ी सफलताएँ दी हैं, लेकिन संघर्ष निरंतर है, क्योंकि इन कीटों में आनुवंशिक परिवर्तन अक्सर एक प्रतिरोधी पौधे की किस्म पर उनकी विषाणुता को बहाल कर सकते हैं या कीट को कीटनाशक के प्रति प्रतिरोधी बना सकते हैं। संवेदनशीलता और प्रतिरोध के इस अंतहीन चक्र से जो कमी है, वह है जीवों और उन पौधों दोनों की स्पष्ट समझ जिन पर वे हमला करते हैं। जैसे-जैसे कीटों के बारे में ज्ञान बढ़ता है - उनके आनुवंशिकी, जैव रसायन और शरीर विज्ञान, उनके मेजबान और उनके बीच की अंतःक्रियाएँ - बेहतर निर्देशित और अधिक प्रभावी कीट नियंत्रण उपाय तैयार किए जाएँगे।

यह अध्याय मौलिक जैविक तंत्रों की बेहतर समझ के लिए कई शोध दृष्टिकोणों की पहचान करता है जिनका उपयोग पौधों के रोगजनकों और कीटों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। आणविक जीव विज्ञान जीन की क्रिया को अलग करने और अध्ययन करने के लिए नई तकनीकें प्रदान करता है। अतिसंवेदनशील और प्रतिरोधी मेजबान पौधों और विषैले और अविषाक्त रोगजनकों के अस्तित्व का उपयोग मेजबान और रोगजनक के बीच बातचीत को नियंत्रित करने वाले जीन की पहचान करने और उन्हें अलग करने के लिए किया जा सकता है। इन जीनों की बारीक संरचना के अध्ययन से दो जीवों के बीच होने वाली जैव रासायनिक अंतःक्रियाओं और रोगजनक और पौधे के ऊतकों में इन जीनों के विनियमन के बारे में सुराग मिल सकते हैं। भविष्य में फसल के पौधों में प्रतिरोध के लिए वांछनीय लक्षणों के हस्तांतरण के तरीकों और अवसरों में सुधार करना और इसके विपरीत, ऐसे रोगजनकों को बनाना संभव होना चाहिए जो चयनित खरपतवारों या आर्थ्रोपोड कीटों के खिलाफ विषैले होंगे। कीट तंत्रिका जीव विज्ञान और नियंत्रित करने वाले पदार्थों के रसायन विज्ञान और क्रिया की बेहतर समझ, जैसे कि अंतःस्रावी हार्मोन जो कायापलट, डायपॉज और प्रजनन को नियंत्रित करते हैं, जीवन चक्र में महत्वपूर्ण चरणों में कीटों के शरीरक्रिया विज्ञान और व्यवहार को बाधित करके कीटों को नियंत्रित करने के लिए नए रास्ते खोलेंगे।