یکی از موفق ترین روش های کنترل آفات تا امروز استفاده از ژن باکتری BT در گیاهان است. این ژن، پروتئینی است که از گیاه در برابر حمله آفات با از بین بردن آنها محافظت می کند.
بررسی ها نشان می دهد حشرات اندک اندک در حال بالابردن مقاومت خود به این روش هستند و این موضوع قطعا تهدیدی جدی برای موفقیت این روش محسوب می شود، اما پروفسور بروس تاباشنیک روشی را ابداع کرده که طی آن و با ایجاد تغییر کوچکی در ساختار ژنتیکی سموم BT می توان مقاومت بعضی از آفات عمده را در برابر سموم طبیعی BT کنونی در هم شکست.
سموم حاوی BTتنها حشراتی را از بین می برد که در شکمشان دقیقا همان گیرنده های پروتئینی را دارند که سم به آنها می چسبد. این موضوع یکی از دلایلی است که سموم BT به عنوان یکی از سموم سازگار با محیط زیست در زمینه کنترل آفات محسوب می شوند. این سموم همه حشرات را از بین نمی برد. به عنوان مثال سم BT کتان باعث از بین رفتن زنبورهای عسل، کفشدوزک ها و دیگر حشرات سودمند نمی شود.
بر خلاف حشره کش هایی که به شکل گسترده استفاده می شوند، سموم BT تنها طیف کوچکی از حشرات را از بین می برد چرا که توانایی این سموم ارتباط مستقیمی با واکنش گیرنده های سلولی سطح شکم حشره با سم دارد. عملکرد این سم مانند کلیدی است که فقط قفل مخصوص به خود را باز می کند و اگر قفل عوض شود قادر به بازکردن آن نیست.
حشرات با تغییرات تکاملی سریع، خودشان را با شرایط متفاوت سازگار می کنند. هر چه سم بیشتری استفاده شود، حشره بیشتر نسبت به آن مقاوم می شود. از آنجا که حدود 2 دهه است از سم BT در بیش از 140 میلیون جریب زمین کشاورزی در سرتاسر جهان استفاده شده، می شد انتظار داشت که حشرات با تغییر در ساختار بدنی خود راه تکامل را برای گریز از این حشره کش طبیعی در پیش گرفته باشند.
بنابراین محققان تصمیم گرفتند مطالعات بیشتری روی نحوه عملکرد سم BT داشته باشند تا مانع مقاومت بیش از حد حشرات شده و آنها را تحت کنترل درآورند. آنها موفق شدند عملکرد مرحله به مرحله سم، شامل این که سم به چه گیرنده هایی متصل می شود، با چه آنزیمی واکنش می دهد و بسیاری موارد دیگر را در سطح ملکولی مدلسازی کنند.

حال مشخص شده که سم به پروتئین کادرین در شکم حشره متصل می شود و در نهایت باعث مرگ او می گردد. مطالعه روی Pectinophora gossypiella یکی از سرسخت ترین آفات مزارع پنبه نشان داد که جهش های ژنتیکی در این حشره باعث تغییر پروتئین کادرین شده و در نتیجه سم دیگر مانند گذشته تاثیری روی حشره نمی گذارد.
به همین دلیل، پژوهشگران تصمیم گرفتند به وسیله مهندسی ژنتیک سم BT را به گونه ای تغییر دهند تا نیازی به پروتئین کادرین برای از بین بردن این آفت نداشته باشد.
در اولین آزمایش، سم جدید توانست آفت مزارع تنباکو را براحتی از بین ببرد. این آفت با تکنیکی به نام تداخل RNA توانسته بود تولید پروتئین کادرین را در بدنش متوقف کند.
تاثیر این سم روی آفات مزارع پنبه که این پروتئین را با جهش های ژنتیکی در بدنشان تغییر داده بودند نیز موفقیت آمیز بود و آنها را هم از پای درآورد.
محققان معتقدند سم جدید قادر است هر حشره با هویتی که با ایجاد جهش در گیرنده پروتئین کادرین خود مکانیسم مقاومتی در بدنش به وجود آورد را از بین ببرد اما آزمایش های بعدی نشان داد داستان آنقدرها هم شیرین به پایان نرسیده است.
مشاهدات بعدی حکایت از آن دارد که این سم همواره قادر به از بین بردن حشرات تکامل یافته نبوده و در عوض روی برخی حشراتی که مقاومت آنها در برابر سم ناشی از عوامل دیگری است، موثرتر عمل می کند. هنوز بدرستی مشخص نیست که چرا سموم جدید روی برخی زنجیره های مقاومتی موثر و روی برخی دیگر ناکارآمد است.
بر اساس نتایج آزمایشگاهی به نظر می رسد که سم BT جدید بتواند کارکرد مطلوبی داشته و روی حداقل بخشی از آفات موثر باشد، اما هنوز تصمیمی برای تست واقعی آن در زمین های کشاورزی اتخاذ نشده است. حداقل نفعی که از این تحقیق عاید بخش صنعت و کشاورزی می شود ایجاد روش های سازگار با محیط زیست در کنترل آفات است.

روزنامه جام جم، شماره 3275 به تاریخ 22/8/90، صفحه 12 (دانش)

اثرات آب و هوای گرم روی کارایی حشره کش ها

دما های بالا تر از دما های عادی می تواند بر کارایی حشره کش و رفتار آفت مورد هدف تاثیر بگذارد. جانوران بند پایان مانند (حشرات و کنه ها ) خونسرد هستند , دما بدن آنها معمولا" نزدیک به دمای هوای محیط خود می باشد.با افزایش دما در آنها, سرعت فرایند های بیولوژیکی , سوخت و ساز , هضم و گوارش و غیره در انها نیز افزایش می یابد.
در محدوده دامنه های عادی , این فعالیت ها با هر 10 درجه افزایش دما , دو برابر می شود.این امر می تواند منجر به افزایش سمیت حشره کش با افزایش دما گردد.در کل , سمیت حشره کش های فسفره مانند مالاتیون و کاربامات ها مانند سوین از این الگو پیروی می کنند و عکس این حالت در مورد حشره کش ها پیرتروئید صادق می باشد. اثرات آنها روی حشرات می تواند با دما های بالاتر کاهش یابد. بعلاوه , رطوبت پائین و دما های بالا ممکن است سبب تبخیر شدن قطرات ریز محلول سمپاشی قبل از رسیدن بر روی هدف گردند.از این امر می توان با سمپاشی در ساعات خنک روز یا تغییر دادن نازل ها برای تولید قطرات درشت تر اجتناب نمود. در نهایت اب و هوای گرم ممکن است سبب حرکت حشرات یا کنه ها به قسمت های پایه یا سایه دار و دارای رطوبت بیشتر گردد. این امر می تواند مشکلاتی در کنترل حشرات بویژه در استفاده از حشره کش های تماسی گردد.
منبع مورد استفاده

HOT DRY WEATHER AND ARTHROPOD / INSECTICIDE PERFORMANCE
by Lee Townsend. KPN—June 25, 2007
ترجمه از : ارازقلی قرنجیک
کارشناس ارشد زراعت و حفظ نباتات