Задача и значение темы «Биотехнология в защите растений»

Биотехнология и защита растений
Тема 1. Наука биотехнологии в защите растений. Предмет, функции и история развития
План
1.Предмет, задача и значение темы «Биотехнология в защите растений». 2.Достижения и перспективы науки биотехнологии защиты растений сегодня.
3.История развития биотехнологии защиты растений.


Вспомните!
Что такое биотехнология?
Какое значение для промышленности и сельского хозяйства имеет селекция микроорганизмов?
Биотехнология – это использование организмов, биологических систем или биологических процессов в промышленном производстве. Термин «биотехнология» получил широкое распространение с середины 70-х гг. XX в., хотя ещё с незапамятных времён человечество использовало микроорганизмы в хлебопечении и виноделии, при производстве пива и в сыроварении. Любое производство, в основе которого лежит биологический процесс, можно рассматривать как биотехнологию. Генная, хромосомная и клеточная инженерия, клонирование сельскохозяйственных растений и животных – это различные аспекты современной биотехнологии.
Биотехнология позволяет не только получать важные для человека продукты, например, антибиотики и гормон роста, этиловый спирт и кефир, но и создавать организмы с заранее заданными свойствами гораздо быстрее, чем с помощью традиционных методов селекции. Существуют биотехнологические процессы по очистке сточных вод, переработке отходов, удалению нефтяных разливов в водоёмах, получению топлива. Эти технологии основаны на особенностях жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.
Появляющиеся современные биотехнологии изменяют наше общество, открывают новые возможности, но одновременно создают определённые социальные и этические проблемы.
Научной основой биотехнологии являются принципы биохимии и микробиологии, молекулярной (клеточной) биологии и генетики, а также других смежных биологических дисциплин: растениеводства и селекции, энтомологии и фитопатологии, зоологии и экологии, охраны окружающей среды. Практическое значение и конечный итог деятельности сельскохозяйственной биотехнологии как научно-практической отрасли биологии заключается в промышленном получении ценных продуктов сельскохозяйственного производства для медицины, питания, промышленности, поддержания гомеостаза среды существования человечества.
В результате изучения дисциплины студенты агрономического факультета должны знать теоретические основы сельскохозяйственной биотехнологии – принципы генной инженерии, культивирования «in vitro» органов, тканей, клеток и изолированных протопластов высших растений, использования гормонов растений и животных; методы диагностики фитопатогенных вирусов; технологию получения микробиологических препаратов для борьбы с вредными организмами; принципы использования полезных макро- и микроорганизмов в области защиты растений и охраны окружающей среды.
Вы успели ознакомиться с технологией мелкотоннажного производства микробиопрепаратов для защиты растений от вредителей и болезней; технологиями массового разведения трихограммы, габробракона, энкарзии, хищной галлицы афидимизы, фитосейулюса и других энтомофагов; использованием дождевых червей и комнатных мух для переработки органических отходов и производства биогумуса.
В растениеводстве (в широком смысле, включая возделывание полевых, овощных, плодово-ягодных, декоративных, лесных культур) используют сортимент сортов и гибридов, которые обладают различной устойчивостью к болезням и вредителям, а также к растениям-паразитам, поэтому приходится прибегать к различным способам защиты недостаточно устойчивых сортов (и гибридов; каждый раз будем иметь в виду это добавление, если только не потребуется рассматривать упомянутые категории отдельно). Но наиболее радикальный способ защиты — изменение самого сортимента: выведение устойчивых сортов и гибридов. Последнее связано с генетикой иммунитета (устойчивости).
Не следует думать, что выведение новых устойчивых сортов всегда наилучший путь решения проблемы. Выбор пути зависит от возможности достижения устойчивости селекционным путем, соображений экономики и экологической безопасности. Случаи, когда селекция неэффективна, достаточно многочисленны: трудно представить себе сорт, устойчивый к саранче или повреждению птицами. Но это явные случаи. Есть немало и неявных, когда попытки выведения устойчивых сортов не приносят успеха вследствие высокой вирулентности патогена или других причин, хотя в будущем, возможно, такой успех будет достигнут. Примером может служить выведение сортов томата, устойчивых к фитофторозу, огурца, достаточно устойчивых к ложной мучнистой росе и т. д.
Агротехническая защита может оказаться экономически более оправданной, чем селекционная. Так, в Западной Европе селекционеры длительное время не вели селекцию на устойчивость злаков к головневым заболеваниям, поскольку протравливание семян, очевидно, обходилось дешевле, чем селекция на устойчивость, при которой пришлось бы ко многим хозяйственно полезным свойствам добавить еще и устойчивость к головне, что осложнило бы селекционный процесс. Однако селекция на устойчивость к головневым заболеваниям ведется в настоящее время и в странах Западной Европы. По-видимому, это связано с соображениями экологической безопасности. Можно утверждать, что главным фактором, определяющим выбор способа защиты от вредных организмов, является степень сложности селекции на устойчивость или вообще бесперспективность селекционного пути. Наконец, в ряде случаев выгодным оказывается сочетание разных способов защиты: определенная степень наследственной устойчивости может усиливаться мерами агротехнического характера.
Например, относительную устойчивость раннеспелых сортов подсолнечника к гнилям корзинки дополняют севооборотом, в котором культура возвращается на прежнее поле не ранее чем через 8... 10 лет.
Следует отметить, что использование устойчивых сортов позволяет не только сохранить урожай, но и избежать ухудшения качества продукции, связанного с поражением болезнями и повреждением вредителями. Известно, например, что поражение пшеницы пыльной головней, подсолнечника гнилями корзинки сильно снижает качественные показатели продукции, а в некоторых случаях она становится и вовсе не пригодной для пищевых целей. Повреждение пшеничного зерна клопом-черепашкой, как это отмечалось ранее, резко снижает его хлебопекарные качества. Разные сорта неодинаково реагируют на поражение болезнями и повреждение вредителями в смысле ухудшения качества продукции.