Η εφαρμογή μυκητοκτόνου, αν και βοηθά στον έλεγχο των φυτικών ασθενειών, έχει πολύπλοκους περιορισμούς που μπορεί να κοστίσουν στους καλλιεργητές τόσο την ηρεμία όσο και την ποσότητα της απόδοσης. Τα φυτικά παθογόνα που διαφορετικά θα εξοντώνονταν από μυκητοκτόνα μπορούν να εξελιχθούν για να εκδικηθούν τα νεκρά αδέρφια τους, αναπτύσσοντας αντίσταση που καθιστά αναποτελεσματική την τυπική δόση της εφαρμογής μυκητοκτόνου.
Για να καθυστερήσουν την αντίσταση στα μυκητοκτόνα, οι καλλιεργητές χρησιμοποιούν συνήθως μείγματα μυκητοκτόνων για τη θεραπεία μυκητιασικών ασθενειών που περιορίζουν την απόδοση - με βάση εκτεταμένη έρευνα που περιγράφει τον τρόπο κατασκευής αυτών των μειγμάτων. Ωστόσο, αυτή η έρευνα δεν μεταφράζεται πλήρως στο κοινό, πραγματικό σενάριο όπου το ένα μυκητοκτόνο είναι διαθέσιμο περισσότερο από το άλλο, δημιουργώντας το ερώτημα: ποια είναι η βέλτιστη στρατηγική για την εφαρμογή μειγμάτων μυκητοκτόνων όταν τα αρχικά επίπεδα αντοχής σε κάθε μυκητοκτόνο διαφέρω?
Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, ο Nick Taylor και ο Nik Cunniffe από το Πανεπιστήμιο του Cambridge στο Ηνωμένο Βασίλειο κατασκεύασαν μια απλή, εναλλακτική στρατηγική αναλύοντας ένα μαθηματικό μοντέλο που ενσωματώνει τη σεξουαλική αναπαραγωγή παθογόνων, το οποίο σπάνια περιλαμβάνεται σε μελέτες μοντελοποίησης παρά τη συνάφειά του με την εξελικτική δυναμική. των μυκητιακών παθογόνων.
Η εργασία τους, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Φυτοπαθολογία, εφαρμόζει το μοντέλο σε μια οικονομικά σημαντική ασθένεια, την κηλίδα φύλλου Septoria στο σιτάρι, και παρέχει μια εκτενή ανάλυση της εξελικτικής της δυναμικής.
Ο Taylor και η Cunniffe χρησιμοποιούν το θεωρητικό και μαθηματικό μοντέλο να βρεθεί η βέλτιστη στρατηγική διαχείρισης της νόσου όταν οι αρχικές συχνότητες αντίστασης στα δύο μυκητοκτόνα του μείγματος διαφέρουν. Το μοντέλο καταδεικνύει ότι οι προηγούμενες συστάσεις μοντελοποίησης για τη διαχείριση της αντοχής στα μυκητοκτόνα δεν είναι βέλτιστες και ενδέχεται να αποτύχουν σε διάφορες πραγματικές συνθήκες.
Αντίθετα, η νέα στρατηγική τους είναι βέλτιστη ακόμη και όταν οι αρχικές συχνότητες αντίστασης διαφέρουν και όταν οι παράμετροι του μυκητοκτόνου και το ποσοστό της σεξουαλικής αναπαραγωγής παθογόνων μεταξύ των εποχών ποικίλλουν. Επιπλέον, βρίσκουν αυτό το παθογόνο μεταξύ της εποχής σεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να επηρεάσει το ρυθμό ανάπτυξης αντίστασης αλλά δεν επηρεάζει ποιοτικά το βέλτιστη στρατηγική σύσταση.
Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται περίπλοκο, ο Taylor σχολιάζει, «Η πιο συναρπαστική πτυχή αυτής της έρευνας είναι η ιδέα ότι ένα τόσο σύνθετο πρόβλημα μπορεί να έχει μια πολύ απλή λύση. Αν και η διαχείριση της αντοχής στα παθογόνα σε μείγματα που περιέχουν ζεύγη μυκητοκτόνων στα οποία τα παθογόνα μπορούν δυνητικά να αποκτήσουν ανθεκτικότητα είναι δύσκολη και περίπλοκη, η βέλτιστη στρατηγική διαχείρισης λειτουργεί αξιόπιστα και είναι απλή στην περιγραφή: το πρόγραμμα εφαρμογής μυκητοκτόνου πρέπει να σχεδιάζεται έτσι ώστε η αντοχή και στα δύο μυκητοκτόνα να εξισορροπείται με το τέλος του προγράμματος».
Τελικά, η στρατηγική τους στοχεύει στην ισορροπία έλεγχος ασθενειών με διαχείριση της αντοχής με εξισορρόπηση της αντοχής και στα δύο μυκητοκτόνα έως ότου η αντοχή αυξηθεί τόσο πολύ που το πρόγραμμα αποτυγχάνει.
Αυτή η σύσταση στρατηγικής είναι ανθεκτική σε παραλλαγές στις παραμέτρους που ελέγχουν την επιδημιολογία των παθογόνων και την αποτελεσματικότητα των μυκητοκτόνων, και εφόσον αυτή η στρατηγική επαληθευτεί πειραματικά στο μέλλον, θα μπορούσε ενδεχομένως να επηρεάσει τις συστάσεις πολιτικής σχετικά με την αποτελεσματική διαχείριση των γεωργικών ασθενειών. Η Cunniffe ανυπομονεί να «επεκτείνει αυτές τις ιδέες για να επιτρέψει πιο περίπλοκα μοντέλα, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής στα μυκητοκτόνα, καθώς και για αντίσταση στρατηγικές διαχείρισης που ποικίλλουν με την πάροδο του χρόνου».
