FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS
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FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS
18 de marzo, 2005
Fernanda Gamba
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 PRINCIPAL
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
VARIEDAD B. Charrúa
r1r1R5_
Triticum aestivum
RAZASA1_a2a2
Pelón 90 r1r1R2_
INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD
VIRULENTAAVIRULENTA
PATÓGENOP. triticina
Tipos de infección de genotipos de cebada infectados con dos aislamientos de Cochliobolus sativus.
Cebada Aislamiento A Aislamiento B
ND B112 9 9
Bowman 2 1
LCI 5730 8 1
ANA 2 8
Tipos de infección de genotipos de cebada infectados con dos aislamientos de Cochliobolus sativus
Cebada Aislamiento A Aislamiento B
ND B112 9 virulento 9 virulento
Bowman 2 avirulento 1 avirulento
LCI 5730 8 virulento 1 avirulento
ANA 2 avirulento 8 virulento
PATÓGENO: ESPECIE VEGETAL
VIRULENTO:VARIEDAD
GENES DE RESISTENCIA DEL HUÉSPED
INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD
GENES DE VIRULENCIA DEL PATÓGENO
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) FUENTES DE VARIABILIDAD
MIGRACIÓN Y SELECCIÓN
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
1) Nuevo hospedante: tomates
2) Resistencia a fungicidas
4) Nuevas combinaciones A1 y A2
3) Infección más temprana
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) 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) MENOR DURACIÓN DE VARIEDADES RESISTENTES
5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS
CONSECUENCIA
VARIEDADES DE CORTA VIDA ÚTIL
PÉRDIDA DE EFICACIA DE FUNGICIDAS
5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS
5.3) GENERACIÓN DE INDIVIDUOS RESISTENTES DENTRO DE LA POBLACIÓN PATOGÉNICA
RECAMBIO DE FUNGICIDAS
5) CONSECUENCIAS EN EL MANEJO
MANEJADOS RACIONALMENTE
ECONÓMICAS
CONSECUENCIAS EN EL MANEJO
RACIONALIDAD EN EL USO DE
TODOS LOS RECURSOS DISPONIBLES
SOCIALES POLÍTICASAMBIENTALES