Karena dunia memproyeksikan untuk memberi makan sembilan miliar orang dengan cara yang paling berkelanjutan pada tahun 2050, melindungi tanaman dari serangga, penyakit, dan gulma memainkan peran penting dalam mempertahankan dan meningkatkan hasil panen. Sementara kesadaran akan pentingnya pengelolaan hama terpadu tumbuh, pestisida tetap menjadi bagian penting dari kotak peralatan pengendalian hama untuk banyak tanaman, dikombinasikan dengan pendekatan lain seperti varietas tanaman tahan penyakit..
Perlindungan tanaman yang langgeng merupakan komponen penting dari ketahanan pangan saat ini dan masa depan. Namun, efektivitas pestisida terancam oleh evolusi patogen resisten, gulma, dan hama serangga. Pestisida sebagian besar merupakan senyawa sintetik baru, namun spesies target seringkali dapat mengembangkan resistensi segera setelah pengenalan senyawa baru. Dengan demikian, resistensi pestisida memberikan kasus menarik tentang evolusi cepat di bawah tekanan seleksi yang kuat, yang dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan mendasar terkait dengan asal usul evolusi adaptasi terhadap kondisi baru.
Beberapa pertanyaan muncul dalam masalah ini, seperti (i) apakah potensi adaptif ini terutama berasal dari mutasi de novo atau variasi permanen; (ii) sifat-sifat apa yang sudah ada sebelumnya dapat menjadi dasar bagi adaptasi resistensi; dan (iii) apakah pengulangan mekanisme resistensi antar spesies disebabkan oleh perkawinan silang dan transfer gen horizontal atau evolusi paralel independen.
Jika tiga kelompok utama pestisida dibandingkan : insektisida, herbisida, dan fungisida, sementara resistensi terhadap ketiga kelas bahan kimia pertanian ini sampai batas tertentu terikat oleh kekuatan evolusi yang sama, ada juga perbedaan penting.
Dari penelitian yang dilaporkan hingga saat ini, gambaran yang muncul adalah bahwa resistensi herbisida berkembang sebagian besar melalui seleksi untuk variasi genetik di kaki, terutama dalam kasus resistensi metabolik, dengan lebih sedikit contoh resistensi situs target yang dipilih dari variasi berdiri. Resistensi terhadap insektisida telah berevolusi secara beragam melalui seleksi untuk variasi mutasi kaki dan mutasi de novo, dengan mekanisme resistensi metabolik dan situs target yang umum terjadi. Resistensi terhadap fungisida telah berkembang terutama melalui mutasi de novo, dengan resistensi terutama di lokasi target.
Ini memiliki implikasi praktis untuk penilaian dan manajemen risiko resistensi, dan pelajaran dari resistensi pestisida harus diterapkan dalam penerapan metode pengendalian hama non-kimia baru, seperti varietas tanaman tahan, umpan dan penolak semiokimia dan kemungkinan pendekatan bioteknologi di masa depan, termasuk pembungkaman gen. Memahami kemungkinan sumber resistensi sebelum menerapkan tindakan pengendalian akan meningkatkan peluang keberhasilan pengendalian proaktif dan pengelolaan resistensi.