Stosowanie fungicydów, choć pomocne w zwalczaniu chorób roślin, ma skomplikowane ograniczenia, które mogą kosztować hodowców zarówno spokój ducha, jak i wielkość plonów. Patogeny roślin, które w przeciwnym razie zostałyby zabite przez fungicydy, mogą ewoluować, aby pomścić swoje martwe rodzeństwo, rozwijając odporność, która sprawia, że standardowa dawka fungicydu jest nieskuteczna.
Aby opóźnić oporność na fungicydy, hodowcy powszechnie stosują mieszaniny fungicydów do leczenia chorób grzybiczych ograniczających plony - w oparciu o szeroko zakrojone badania opisujące sposób konstruowania tych mieszanek. Jednak badania te nie przekładają się całkowicie na powszechny, rzeczywisty scenariusz, w którym jeden środek grzybobójczy jest dostępny dłużej niż drugi, co nasuwa pytanie: jaka jest optymalna strategia stosowania mieszanin fungicydów, gdy początkowe poziomy odporności na każdy fungicyd różnić się?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, Nick Taylor i Nik Cunniffe z University of Cambridge w Wielkiej Brytanii opracowali prostą, alternatywną strategię, analizując model matematyczny uwzględniający rozmnażanie płciowe patogenów, które rzadko jest uwzględniane w badaniach modelowania, pomimo jego znaczenia dla dynamiki ewolucyjnej patogenów grzybiczych.
Ich praca, niedawno opublikowana w Fitopatologia, stosuje model do ekonomicznie ważnej choroby, plamistości liści Septoria na pszenicy, i zapewnia obszerną analizę jej dynamiki ewolucyjnej.
Taylor i Cunniffe używają teoretycznego i model matematyczny znalezienie optymalnej strategii zwalczania chorób, gdy początkowe częstotliwości oporności na dwa fungicydy w mieszaninie różnią się. Model pokazuje, że poprzednie zalecenia modelowania dotyczące zarządzania odpornością na fungicydy są nieoptymalne i mogą zawieść w różnych rzeczywistych warunkach.
W przeciwieństwie do tego, ich nowa strategia jest optymalna nawet wtedy, gdy początkowe częstotliwości odporności są różne, a parametry fungicydów i proporcja międzysezonowego rozmnażania płciowego patogenów są różne. Dodatkowo znajdują ten patogen międzysezonowy rozmnażanie płciowe może wpływać na tempo rozwoju odporności, ale nie wpływa jakościowo optymalna strategia zalecenie.
Chociaż może się to wydawać skomplikowane, Taylor komentuje: „Najbardziej ekscytującym aspektem tych badań jest pomysł, że tak złożony problem może mieć bardzo proste rozwiązanie. Chociaż zarządzanie odpornością patogenów na mieszaniny zawierające pary fungicydów, na które patogeny mogą potencjalnie uzyskać odporność, jest trudne i złożone, optymalna strategia zarządzania działa niezawodnie i jest prosta do stwierdzenia: program stosowania fungicydów powinien być zaprojektowany tak, aby odporność na oba fungicydy była zrównoważona przez koniec programu”.
Ostatecznie ich strategia ma na celu równowagę kontrola chorób z zarządzaniem odpornością poprzez równoważenie odporności na oba fungicydy, aż odporność wzrośnie tak bardzo, że program się nie powiedzie.
To zalecenie dotyczące strategii jest odporne na zmiany parametrów kontrolujących epidemiologię patogenów i skuteczność fungicydów, a gdy strategia ta zostanie zweryfikowana eksperymentalnie w przyszłości, może potencjalnie wpłynąć na zalecenia polityczne dotyczące skutecznego zarządzania chorobami w rolnictwie. Cunniffe oczekuje „rozszerzenia tych pomysłów, aby umożliwić bardziej złożone modele, w tym odporność na fungicydy, a także odporność strategie zarządzania, które zmieniają się w czasie”.