वनस्पतींचे रोग आणि कीटक कीड

तणांच्या स्पर्धेमुळे आणि विषाणू, जिवाणू, बुरशी व कीटकांसारख्या इतर कीड-रोगांमुळे पिकांचे होणारे नुकसान त्यांच्या उत्पादकतेवर मोठा परिणाम करते आणि काही प्रकरणांमध्ये पीक पूर्णपणे नष्ट करू शकते. आज, रोगप्रतिकारक वाणांचा वापर, जैविक नियंत्रण पद्धती आणि वनस्पतींचे रोग, कीटक, तण व इतर कीड-रोगांवर नियंत्रण मिळवण्यासाठी कीटकनाशकांचा वापर करून खात्रीशीर पीक उत्पन्न मिळवले जाते. १९८३ मध्ये, वनस्पतींचे रोग, सूत्रकृमी आणि कीटकांपासून पिकांचे होणारे नुकसान मर्यादित करण्यासाठी आणि त्यांचे संरक्षण करण्यासाठी तणनाशके वगळून कीटकनाशकांवर १.३ अब्ज डॉलर्स खर्च करण्यात आले. कीटकनाशकांचा वापर न केल्यास होणारे संभाव्य पीक नुकसान या रकमेपेक्षा कितीतरी जास्त आहे.

सुमारे १०० वर्षांपासून, जगभरातील कृषी उत्पादकतेमध्ये रोगप्रतिकारशक्तीसाठीचे प्रजनन हा एक महत्त्वाचा घटक राहिला आहे. परंतु वनस्पती प्रजननाद्वारे मिळवलेले यश हे बहुतांशी अनुभवजन्य आणि क्षणभंगुर असू शकते. म्हणजेच, प्रतिकारशक्तीसाठीच्या जनुकांच्या कार्याबद्दल मूलभूत माहितीच्या अभावामुळे, अभ्यास अनेकदा विशिष्ट लक्ष्यित अन्वेषणांऐवजी यादृच्छिक स्वरूपाचे असतात. याव्यतिरिक्त, जटिल कृषी-पर्यावरणीय प्रणालींमध्ये नवीन अनुवांशिक माहिती समाविष्ट केली जात असताना रोगकारक आणि इतर कीटकांचे स्वरूप बदलत असल्यामुळे, कोणतेही परिणाम अल्पकाळ टिकणारे असू शकतात.

आनुवंशिक बदलाच्या परिणामाचे एक उत्तम उदाहरण म्हणजे संकरित बियाण्यांच्या उत्पादनात मदत करण्यासाठी मक्याच्या बहुतेक प्रमुख जातींमध्ये विकसित केलेला वंध्य परागकणांचा गुणधर्म. टेक्सास (T) सायटोप्लाझम असलेल्या वनस्पती हा नर वंध्य गुणधर्म सायटोप्लाझमद्वारे हस्तांतरित करतात; तो एका विशिष्ट प्रकारच्या मायटोकॉन्ड्रियाशी संबंधित असतो. प्रजनकांना याची कल्पना नव्हती की, या मायटोकॉन्ड्रियामध्ये रोगजनक बुरशीद्वारे तयार होणाऱ्या एका विषारी पदार्थाला बळी पडण्याची शक्यता देखील होती.हेल्मिंथोस्पोरियममेडिसत्याचा परिणाम म्हणून १९७० च्या उन्हाळ्यात उत्तर अमेरिकेत मक्याच्या पानांवरील करपा रोगाची साथ पसरली.

कीटकनाशक रसायनांच्या शोधात वापरल्या जाणाऱ्या पद्धती देखील बहुतांशी अनुभवजन्य राहिल्या आहेत. कार्यपद्धतीबद्दल अत्यल्प किंवा कोणतीही पूर्व माहिती नसताना, अशी रसायने निवडली जातात जी लक्ष्यित कीटक, बुरशी किंवा तणांना मारतात, परंतु पीक किंवा पर्यावरणाला हानी पोहोचवत नाहीत.

अनुभवजन्य पद्धतींनी काही कीड नियंत्रणात, विशेषतः तण, बुरशीजन्य रोग आणि कीटकांवर नियंत्रण मिळवण्यात प्रचंड यश मिळवले आहे, परंतु हा संघर्ष अविरत आहे, कारण या कीटकांमध्ये होणारे जनुकीय बदल अनेकदा प्रतिकारक्षम वनस्पती वाणावर त्यांची संहारक शक्ती पुन्हा स्थापित करू शकतात किंवा त्या कीटकाला कीटकनाशकास प्रतिरोधक बनवू शकतात. संवेदनशीलता आणि प्रतिकारशक्तीच्या या वरवर पाहता न संपणाऱ्या चक्रात ज्या गोष्टीची उणीव आहे, ती म्हणजे ज्या जीवांवर आणि ज्या वनस्पतींवर ते हल्ला करतात, त्या दोन्हींची स्पष्ट समज. जसे जसे कीटकांबद्दलचे ज्ञान—त्यांची जनुकीय रचना, जैव-रसायनशास्त्र आणि शरीरक्रियाशास्त्र, त्यांचे यजमान आणि त्यांच्यातील आंतरक्रिया—वाढेल, तसे अधिक सुनियोजित आणि अधिक प्रभावी कीड नियंत्रण उपाययोजना विकसित केल्या जातील.

या प्रकरणात, वनस्पती रोगकारक आणि कीटकांवर नियंत्रण मिळवण्यासाठी वापरल्या जाऊ शकणाऱ्या मूलभूत जैविक यंत्रणा अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी अनेक संशोधन पद्धती ओळखल्या आहेत. आण्विक जीवशास्त्र जनुकांचे विलगीकरण करण्यासाठी आणि त्यांच्या कार्याचा अभ्यास करण्यासाठी नवीन तंत्रे उपलब्ध करून देते. संवेदनशील आणि प्रतिरोधक यजमान वनस्पती तसेच रोगकारक आणि अविषारी रोगकारकांच्या अस्तित्वाचा उपयोग यजमान आणि रोगकारक यांच्यातील आंतरक्रिया नियंत्रित करणाऱ्या जनुकांना ओळखण्यासाठी आणि विलगीकृत करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. या जनुकांच्या सूक्ष्म संरचनेच्या अभ्यासातून, दोन जीवांमध्ये होणाऱ्या जैवरासायनिक आंतरक्रियांबद्दल आणि रोगकारकामध्ये व वनस्पतींच्या ऊतींमध्ये या जनुकांच्या नियमनाबद्दल संकेत मिळू शकतात. भविष्यात, पिकांमध्ये प्रतिकारशक्तीसाठी आवश्यक असलेले इष्ट गुणधर्म हस्तांतरित करण्याच्या पद्धती आणि संधी सुधारणे, आणि याउलट, निवडक तण किंवा संधिपाद कीटकांविरुद्ध रोगकारक ठरणारे रोगकारक तयार करणे शक्य होईल. कीटकांच्या चेताजीवशास्त्राची आणि रूपांतरण, सुप्तावस्था व पुनरुत्पादन यांचे नियमन करणाऱ्या अंतःस्रावी संप्रेरकांसारख्या नियामक पदार्थांच्या रसायनशास्त्र व कार्याची वाढलेली समज, त्यांच्या जीवनचक्रातील महत्त्वाच्या टप्प्यांवर त्यांची शरीरक्रिया आणि वर्तन विस्कळीत करून कीटकनाशक नियंत्रणासाठी नवीन मार्ग खुले करेल.