Fungicidpåføring, selvom det er nyttigt til at kontrollere plantesygdomme, har komplicerede begrænsninger, der kan koste avlerne både ro i sindet og mængden af udbytte. Plantepatogener, som ellers ville blive dræbt af fungicider, kan udvikle sig for at hævne deres døde søskende og udvikle resistens, der gør standarddosis af svampemidler ineffektiv.
For at forsinke fungicidresistens bruger avlere almindeligvis blandinger af fungicider til behandling af udbyttebegrænsende svampesygdomme - baseret på omfattende forskning, der beskriver, hvordan man konstruerer disse blandinger. Denne forskning oversættes dog ikke fuldstændigt til det almindelige scenarie i den virkelige verden, hvor det ene fungicid har været tilgængeligt længere end det andet, hvilket rejser spørgsmålet: hvad er den optimale strategi for anvendelse af fungicidblandinger, når de oprindelige niveauer af resistens over for hvert fungicid afvige?
For at løse dette spørgsmål konstruerede Nick Taylor og Nik Cunniffe fra University of Cambridge i Storbritannien en simpel, alternativ strategi ved at analysere en matematisk model, der inkorporerer patogen seksuel reproduktion, som sjældent indgår i modelleringsstudier på trods af dens relevans for den evolutionære dynamik. af svampepatogener.
Deres papir, for nylig udgivet i Fytopatologi, anvender modellen på en økonomisk vigtig sygdom, Septoria bladklat på hvede, og giver en omfattende analyse af dens evolutionære dynamik.
Taylor og Cunniffe bruger de teoretiske og matematisk model at finde den optimale sygdomshåndteringsstrategi, når initiale resistensfrekvenser over for de to fungicider i blandingen er forskellige. Modellen viser, at tidligere modelleringsanbefalinger for fungiciderresistenshåndtering er suboptimale og kan mislykkes under forskellige virkelige omstændigheder.
I modsætning hertil er deres nye strategi optimal, selv når initiale resistensfrekvenser er forskellige, og når fungicide parametre og andelen af mellem-sæson patogen seksuel reproduktion varierer. Derudover finder de, at mellem-sæson patogen seksuel reproduktion kan påvirke hastigheden af resistensudvikling, men påvirker ikke kvalitativt optimal strategi henstilling.
Selvom dette kan virke kompliceret, kommenterer Taylor, "Det mest spændende aspekt af denne forskning er ideen om, at et så komplekst problem kan have en meget enkel løsning. Selvom håndteringen af patogenresistens over for blandinger, der indeholder par af fungicider, som patogener potentielt kan opnå resistens over for, er vanskelig og kompleks, fungerer den optimale håndteringsstrategi pålideligt og er enkel at angive: fungicidapplikationsprogrammet bør udformes således, at resistens over for begge fungicider balanceres vha. slutningen af programmet."
I sidste ende sigter deres strategi mod at balancere sygdomsbekæmpelse med resistensstyring ved at balancere resistens over for begge fungicider, indtil resistensen er steget så meget, at programmet fejler.
Denne strategianbefaling er robust over for variationer i parametre, der kontrollerer patogenepidemiologi og fungicideffektivitet, og når først denne strategi er verificeret eksperimentelt i fremtiden, kan den potentielt påvirke politiske anbefalinger omkring effektiv håndtering af landbrugssygdomme. Cunniffe ser frem til at "udvide disse ideer for at muliggøre mere komplekse modeller, herunder fungicideresistens, såvel som for Modstand ledelsesstrategier, der varierer over tid."