Kerosakan kepada tumbuhan yang disebabkan oleh persaingan daripada rumpai dan perosak lain termasuk virus, bakteria, kulat dan serangga sangat menjejaskan produktiviti mereka dan dalam beberapa keadaan boleh memusnahkan tanaman sepenuhnya. Hari ini, hasil tanaman yang boleh dipercayai diperoleh dengan menggunakan varieti tahan penyakit, amalan kawalan biologi dan dengan menggunakan racun perosak untuk mengawal penyakit tumbuhan, serangga, rumpai dan perosak lain. Pada tahun 1983, $1.3 bilion telah dibelanjakan untuk racun perosak—tidak termasuk racun herba—untuk melindungi dan mengehadkan kerosakan kepada tanaman daripada penyakit tumbuhan, nematod dan serangga. Potensi kerugian tanaman jika tiada penggunaan racun perosak jauh melebihi nilai tersebut.
Selama kira-kira 100 tahun, pembiakan untuk ketahanan penyakit telah menjadi komponen penting dalam produktiviti pertanian di seluruh dunia. Tetapi kejayaan yang dicapai oleh pembiakan tumbuhan sebahagian besarnya adalah empirikal dan boleh menjadi sementara. Iaitu, disebabkan oleh kekurangan maklumat asas tentang fungsi gen untuk ketahanan, kajian selalunya rawak dan bukannya penerokaan yang disasarkan secara khusus. Di samping itu, sebarang keputusan boleh menjadi pendek kerana perubahan sifat patogen dan perosak lain apabila maklumat genetik baharu diperkenalkan ke dalam sistem agroekologi yang kompleks.
Satu contoh terbaik tentang kesan perubahan genetik ialah sifat debunga steril yang dibiakkan ke dalam kebanyakan varieti jagung utama untuk membantu dalam penghasilan benih hibrid. Tumbuhan yang mengandungi sitoplasma Texas (T) memindahkan sifat steril jantan ini melalui sitoplasma; ia dikaitkan dengan jenis mitokondria tertentu. Tanpa diketahui oleh penternak, mitokondria ini juga membawa kerentanan kepada toksin yang dihasilkan oleh kulat patogen.HelminthosporiummaydisHasilnya ialah wabak hawar daun jagung di Amerika Utara pada musim panas tahun 1970.
Kaedah yang digunakan dalam penemuan bahan kimia racun perosak juga sebahagian besarnya adalah empirikal. Dengan sedikit atau tiada maklumat terdahulu tentang cara tindakan, bahan kimia diuji untuk memilih bahan yang membunuh serangga, kulat atau rumpai sasaran tetapi tidak membahayakan tanaman atau alam sekitar.
Pendekatan empirikal telah menghasilkan kejayaan besar dalam mengawal beberapa perosak, terutamanya rumpai, penyakit kulat, dan serangga, tetapi perjuangan ini berterusan, kerana perubahan genetik dalam perosak ini selalunya boleh memulihkan virulensinya terhadap varieti tumbuhan yang tahan atau menjadikan perosak tersebut tahan terhadap racun perosak. Apa yang hilang daripada kitaran kerentanan dan rintangan yang nampaknya tidak berkesudahan ini ialah pemahaman yang jelas tentang kedua-dua organisma dan tumbuhan yang mereka serang. Apabila pengetahuan tentang perosak—genetik, biokimia dan fisiologinya, perumahnya dan interaksi antara mereka—bertambah, langkah kawalan perosak yang lebih terarah dan berkesan akan dirangka.
Bab ini mengenal pasti beberapa pendekatan penyelidikan untuk pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme biologi asas yang mungkin dieksploitasi untuk mengawal patogen dan serangga tumbuhan. Biologi molekul menawarkan teknik baharu untuk mengasingkan dan mengkaji tindakan gen. Kewujudan tumbuhan perumah yang mudah terdedah dan tahan serta patogen yang ganas dan tidak ganas boleh dieksploitasi untuk mengenal pasti dan mengasingkan gen yang mengawal interaksi antara perumah dan patogen. Kajian tentang struktur halus gen ini boleh membawa kepada petunjuk tentang interaksi biokimia yang berlaku antara kedua-dua organisma dan kepada pengawalaturan gen ini dalam patogen dan dalam tisu tumbuhan. Ia sepatutnya boleh dilakukan pada masa hadapan untuk menambah baik kaedah dan peluang untuk pemindahan ciri-ciri yang diingini untuk rintangan ke dalam tumbuhan tanaman dan, sebaliknya, untuk mencipta patogen yang akan ganas terhadap rumpai atau perosak artropod terpilih. Pemahaman yang lebih baik tentang neurobiologi serangga dan kimia serta tindakan bahan modulasi, seperti hormon endokrin yang mengawal metamorfosis, diapaus dan pembiakan, akan membuka jalan baharu untuk mengawal perosak serangga dengan mengganggu fisiologi dan tingkah laku mereka pada peringkat kritikal dalam kitaran hayat.
Masa siaran: 14-Apr-2021