การปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อต้านทานโรคและแมลง Breeding for Pest Resistance

ความต้านทานแมลง * พืชชนิดหนึ่ง ๆ ไม่ได้ถูกแมลงทุกชนิดเข้าทำลาย * แมลงชนิดหนึ่ง ๆ ไม่ได้เข้าทำลายพืชทุกชนิด สำหรับพืชอาศัยที่แมลงเข้าทำลายได้ อาจมีบาง genotypes ที่ต้านทาน ต่อแมลงชนิดนั้น ซึ่งเกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ หรือการปรับปรุง พันธุ์พืช

ความต้านทานแมลง การคัดเลือกพืชอาศัยของแมลง 1. ตำแหน่งของแหล่งที่อยู่ของพืชอาศัย แมลงที่อพยพจากแหล่งอื่น 2. ตำแหน่งของพืชอาศัย สี ผิวสัมผัส รูปร่าง (ระยะไกลและใกล้) 3. การยอมรับเป็นพืชอาศัย รสชาติ การกระตุ้นจากสารเคมี ความแข็ง สารเคลือบผิวใบ ขนใบ 4. ความเพียงพอของการเป็นพืชอาศัย ธาตุอาหาร การไม่เป็นพิษ

วิธีการที่พืชต้านทานแมลง 1. ความไม่เหมาะหรือไม่ชอบที่จะเป็นพืชอาศัย (Nonpreference; antixenosis) 1.1 ลักษณะของพืชที่ทำให้แมลงไม่ชอบใช้เป็นแหล่งอาหาร อาศัย หรือวางไข่ เช่น สี การสะท้อนแสง ขนใบ กลิ่น รส รูปร่างของใบและต้น สารเคมี * เพลี้ยอ่อนชอบถั่ว พันธุ์ที่มีสีเขียวอมน้ำเงินมากกว่าพันธุ์ที่มีสีเขียวอมเหลือง * เพลี้ยอ่อนชอบกระหล่ำปลี พันธุ์ที่สะท้อนแสงความเข้มต่ำมากที่สุด (Fitt et al., online) Okra leaf and frego bract

วิธีการที่พืชต้านทานแมลง * ถั่วเหลืองที่ปราศจากขนใบ จะถูกทำลายโดยเพลี้ยกระโดดได้มากกว่า * ความต้านทานต่อตั๊กแตนในข้าวโพดและข้าวฟ่าง มีความสัมพันธ์กับรส * พันธุ์ที่มีใบแผ่กว้าง เหมาะแก่การเข้าพักอาศัยและวางไข่ มากกว่าพันธุ์ที่มี ใบตั้ง

วิธีการที่พืชต้านทานแมลง 1. ความไม่เหมาะหรือไม่ชอบที่จะเป็นพืชอาศัย (Nonpreference; antixenosis) 1.2 สารเคมี 1. เป็นพิษต่อแมลง 2. เพิ่มความแข็งของต้นพืช 3. สารเคมีที่ดึงดูดแมลง (attractants) หรือที่ไล่แมลง (repellents) Insect Response Positive Negative Orientation Attracts/ Arrests Repels Feeding Excites Suppresses

วิธีการที่พืชต้านทานแมลง 2. ผลร้ายต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นแก่วงจรชีวิตของแมลง (Antibiosis) เนื้อเยื่อพืชที่แมลงใช้เป็นอาหารมีผลเสียต่อการพัฒนาและการสืบพันธุ์ของแมลง เช่น - ยับยั้งการเจริญเติบโต - เพิ่มอัตราการตาย - ยืดระยะเวลาการพัฒนาเป็นตัวเต็มวัย - ลดช่วงอายุของตัวเต็มวัย - ไม่มีธาตุอาหารที่แมลงต้องการ - มีความผิดปกติทางสัณฐานวิทยา - มีพฤติกรรมผิดปกติ

วิธีการที่พืชต้านทานแมลง 2. Antibiosis อาจเกิดจากสัณฐานของพืช หรือสารเคมีบางอย่างในพืช * พันธุ์ฝ้ายที่มี gossypol มากต้านทานต่อแมลงบางชนิดได้ดีกว่า * ข้าวโพดที่ต้านทานต่อหนอนเจาะมี cralylosyl flavone maysin ที่ไหม * ข้าวโพดที่ต้านทานต่อหนอนเจาะลำต้นมี DIMBOA

วิธีการที่พืชต้านทานแมลง 3. ความทนทาน (Tolerance) การที่พืชสามารถเจริญเติบโต ให้ผลผลิตได้ ถึงแม้ว่าจะมีแมลงเข้าทำลายในระดับที่ทำความเสียหายแก่พืชที่ไม่ทนทาน ความสามารถในการสร้างราก ใบ หรือ ต้นใหม่ของพืชมีอิทธิพลต่อความทนทานต่อความเสียหาย เช่น ข้าวฟ่างทนทานต่อ greenbug

Mechanisms of resistance Antibiosis Antixenosis Tolerance การตอบสนองของพืชต่อการ เข้าทำลายของแมลง การซ่อมแซม การชดเชย การทนต่อบาดแผล มีผลต่อชีววิทยาของแมลง อัตราการเจริญเติบโต ความสมบูรณ์พันธุ์ ระยะเวลาในการพัฒนา มีผลต่อพฤติกรรมของแมลง อาหาร การวางไข่

พันธุศาสตร์ของการต้านทานแมลง * การต้านทานแมลงถูกควบคุมโดยยีน 1 คู่ (monogenic) น้อยคู่ (oligogenic) หรือมากคู่ (polygenic) * แมลงบางชนิดมีหลายสายพันธุ์ (race; biotype) ซึ่งอาจมีความจำเพาะ ในการเข้าทำลาย

การปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้ต้านทานแมลง 1. รายละเอียดเกี่ยวกับแมลง ต้องทราบชีพจักร วิธีการทำลาย การป้องกันกำจัด วิธีการเลี้ยงแมลงเพื่อใช้ในการคัดเลือก ควรให้มีระดับการระบาดเกิดขึ้นเหมือนธรรมชาติ

การปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้ต้านทานแมลง 2. การตรวจสอบพืช การตรวจสอบเพื่อแยกพืชต้านทานหรือไม่ต้านทานมีวิธีการแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและแมลง อาจทำในแปลงปลูกหรือในเรือนเพาะชำ การทำให้แมลงระบาดอาจทำโดยปลูกพันธุ์ที่ไม่ต้านทานแทรกลงไปในแปลงหรือรอบๆแปลง (Fitt et al., online)

การปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้ต้านทานแมลง 3. แหล่งของความต้านทาน จากแหล่งรวบรวมพันธุ์ นักปรับปรุงพันธุ์ พืชพันธุ์ป่า พันธุ์จากถิ่นกำเนิดของแมลง พืชชนิดอื่นที่ผสมข้ามได้ หรือจากการปลูกตรวจสอบหลายพันธุ์ วิธีการปรับปรุงอาจใช้การผสมกลับ วิธีบันทึกประวัติ วิธีเก็บรวม หรือวิธีคัดเลือกซ้ำ