FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

7 de noviembre, 2007

Fernanda Gamba

  CONTENIDOS  * Co-evolución de las especies * Patogenicidad y virulencia•* Mecanismos de variabilidad•* Fuentes de variabilidad•* Categorías taxonómicas de especies vegetales • y de los patógenos•* Impacto de la diversidad patogénica en la pérdida de efectividad de medidas de manejo. 

FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

1- INTRODUCCIÓN

2 - MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD: MUTACIÓN Y RECOMBINACIÓN3 - MECANISMOS ESPECÍFICOS

4 - FUENTES DE VARIABILIDAD: MIGRACIÓN Y SELECCIÓN

5 - CONSECUENCIAS PARA EL MANEJO

FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

1- INTRODUCCIÓN

COEVOLUCIÓN

QUIEBRE DE LA RESISTENCIA GENÉTICA

ESPECIALIZACIÓN FISIOLÓGICA

Especies y formas especiales de las royas de los cereales

PATÓGENO HUÉSPED(ES) PRINCIPAL(ES)

ESPECIE FORMA ESPECIAL

Puccinia graminis tritici trigo y cebada

secalis centeno y cebada

avenae avena

P. triticina trigo

P. striiformis tritici trigo

hordei cebada

PATÓGENO

AVIRULENTO VIRULENTO

ESPECIE

CULTIVAR I. DON ALBERTO

Triticum aestivum

RAZAS

ABN

Pelón 90

INTERACCIÓN HUESPED- PATOGENO

VIRULENTA

PATÓGENOP. triticina

AVIRULENTA

Tipos de infección de genotipos de cebada infectadas con dos aislamientos de Cochliobolus sativus, inductor

de la mancha borrosa.

CULTIVAR Aislamiento A Aislamiento B

1 9 9

2 2 1

3 8 1

4 2 8

9 virulento 9 virulento

2 avirulento 1 avirulento

8 virulento 1 avirulento

2 avirulento 8 virulento

PATÓGENO: ESPECIE VEGETAL

VIRULENTO:VARIEDAD

cambio abrupto en el material genético heredado a la progenie.

2.1) MUTACIÓN

2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD

EJEMPLO: Erysiphe graminis

1013 conidios/ha/día

10-7 tasa de mutación

106 mutantes para virulencia

CONTRIBUCIONES DE LAS MUTACIONES

COMO FUENTE DE VARIABILIDAD

1.- TASA DE MUTACIÓN

2.- NIVEL DE PLOIDÍA DEL PATÓGENO

3.- TAMAÑO DE LA POBLACIÓN

4.- VENTAJA SELECTIVA DEL MUTANTE

2.2.1) Durante la reproducción sexual: 2N cigoto

2.2) RECOMBINACIÓN

2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD

MEIOSIS

GAMETAS DIFERENTES

2.2.2) Durante la mitosis: micelio y esporas haploides

2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD

POBLACIONES GRANDES

REPRODUCCIÓN ASEXUAL

REPRODUCCIÓN SEXUAL

3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN HONGOS

1 RECOMBINACIÓN SEXUAL: HOMOTALISMO Y HETEROTALISMO

2 RECOMBINACIÓN SOMÁTICA: HETEROCARIOSIS

3 PARASEXUALIDAD

3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN BACTERIAS

3 TRANSDUCCIÓN

2 TRANSFORMACIÓN

1 CONJUGACIÓN

3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN VIRUS

1 RECOMBINACIÓN

2 PSEUDO-RECOMBINACIÓN

3 COMPLEMENTACIÓN

FUENTES DE VARIABILIDAD

MECANISMOS DE VARIABILIDAD

MIGRACIÓN Y SELECCIÓN

vs

4.1) MIGRACIÓN (I)

* 1845: Irlanda: 1.5 millones de inmigrantes

* 2 grupos de compatibilidad A1 y A2

Tizón tardío de la papa (Phytophtora infestans)

4.1) MIGRACIÓN (II)

* Europa: sin tizón

Primera ola migratoria: A1 en el Noreste de EEUU

Irlanda

Rutas comerciales

Origen: México, sub-centro de origen de Solanum tuberíferas

Europa

•1976: Importación de papa desde México a

Europa: A1 y A2

CONSECUENCIAS

2) Nuevo hospedante: tomates

3) Resistencia a fungicidas

4) Infección más temprana

1) SOCIALES

4.2) SELECCIÓN

A) VARIEDADES CON RESISTENCIA GENÉTICA ESPECÍFICA OCUPANDO SUPERFICIES CRECIENTES

“PROCESO MEDIANTE el cual

la FRECUENCIA de ALGUNOS INDIVIDUOS en la POBLACIÓN CAMBIA”

VULNERABILIDAD GENÉTICA

4.2) SELECCIÓN

B) VARIEDADES SUSCEPTIBLES OCUPANDO CRECIENTES SUPERFICIES

QUIEBRE DE VARIEDADES RESISTENTES

ALTA PRODUCCIÓN DE INÓCULO

MUTACIONES

Migración Mutación

Recombinación

FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

5.1) “ADQUISICIÓN” DE NUEVOS HOSPEDANTES

5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS

Pyricularia oryzea: ARROZ TRIGO

Phytophtora infestans: PAPA TOMATE

NUEVOS HOSPEDANTES

CONSECUENCIA EN EL MANEJO

ESQUEMA DE ROTACIONES

5.2) APARICIÓN DE RAZAS MÁS

VIRULENTAS Y/0 INCREMENTO

DE LAS YA EXISTENTES

5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS

CULTIVARES RESISTENTES DE CORTA VIDA ÚTIL

PÉRDIDA DE EFICACIA DE FUNGICIDAS

5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS

5.3) GENERACIÓN DE INDIVIDUOS INSENSIBLES A UN PRODUCTO QUIMICO DENTRO DE LA POBLACIÓN PATOGÉNICA

ECONÓMICAS

CONSECUENCIAS EN EL MANEJO GLOBAL

RACIONALIDAD EN EL USO DE

TODOS LOS RECURSOS DISPONIBLES

SOCIALES AMBIENTALES