1 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOSFernanda Gamba 7 de noviembre, 2007

2   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.

3 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS1- INTRODUCCIÓN 2 - MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD: MUTACIÓN Y RECOMBINACIÓN 3 - MECANISMOS ESPECÍFICOS 4 - FUENTES DE VARIABILIDAD: MIGRACIÓN Y SELECCIÓN 5 - CONSECUENCIAS PARA EL MANEJO

4 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS1- INTRODUCCIÓN COEVOLUCIÓN QUIEBRE DE LA RESISTENCIA GENÉTICA ESPECIALIZACIÓN FISIOLÓGICA

5 Especies y formas especiales de las royas de los cerealesPATÓGENO HUÉSPED(ES) PRINCIPAL(ES) ESPECIE FORMA ESPECIAL Puccinia graminis tritici trigo y cebada secalis centeno y cebada avenae avena P. triticina trigo P. striiformis hordei cebada

6 PATÓGENO VIRULENTO AVIRULENTO

7 ESPECIE RAZAS A B N INTERACCIÓN HUESPED- PATOGENO Triticum aestivumCULTIVAR I. DON ALBERTO PATÓGENO P. triticina AVIRULENTA Pelón 90 VIRULENTA RAZAS A B N

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9 Tipos de infección de genotipos de cebada infectadascon dos aislamientos de Cochliobolus sativus, inductor de la mancha borrosa. CULTIVAR Aislamiento A Aislamiento B 1 9 2 3 8 4 9 virulento 2 avirulento 1 avirulento 8 virulento

10 PATÓGENO: ESPECIE VEGETALVIRULENTO:VARIEDAD

11 2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD2.1) MUTACIÓN cambio abrupto en el material genético heredado a la progenie.

12 EJEMPLO: Erysiphe graminis1013 conidios/ha/día 106 mutantes para virulencia 10-7 tasa de mutación

13 CONTRIBUCIONES DE LAS MUTACIONES COMO FUENTE DE VARIABILIDAD1.- TASA DE MUTACIÓN 2.- NIVEL DE PLOIDÍA DEL PATÓGENO 3.- TAMAÑO DE LA POBLACIÓN 4.- VENTAJA SELECTIVA DEL MUTANTE

14 2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD2.2) RECOMBINACIÓN 2.2.1) Durante la reproducción sexual: 2N cigoto MEIOSIS GAMETAS DIFERENTES

15 2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD2.2.2) Durante la mitosis: micelio y esporas haploides REPRODUCCIÓN ASEXUAL POBLACIONES GRANDES REPRODUCCIÓN SEXUAL

16 3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN HONGOS1 RECOMBINACIÓN SEXUAL: HOMOTALISMO Y HETEROTALISMO 2 RECOMBINACIÓN SOMÁTICA: HETEROCARIOSIS 3 PARASEXUALIDAD 3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN BACTERIAS 1 CONJUGACIÓN 2 TRANSFORMACIÓN 3 TRANSDUCCIÓN

17 3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN VIRUS1 RECOMBINACIÓN 2 PSEUDO-RECOMBINACIÓN 3 COMPLEMENTACIÓN

18 FUENTES DE VARIABILIDADMECANISMOS DE VARIABILIDAD vs FUENTES DE VARIABILIDAD MIGRACIÓN Y SELECCIÓN

19 4.1) MIGRACIÓN (I) * 2 grupos de compatibilidad A1 y A2Tizón tardío de la papa (Phytophtora infestans) * 1845: Irlanda: 1.5 millones de inmigrantes * 2 grupos de compatibilidad A1 y A2

20 4.1) MIGRACIÓN (II) IrlandaOrigen: México, sub-centro de origen de Solanum tuberíferas * Europa: sin tizón Primera ola migratoria: A1 en el Noreste de EEUU Rutas comerciales Europa Irlanda

21 CONSECUENCIAS 1) SOCIALES 2) Nuevo hospedante: tomates1976: Importación de papa desde México a Europa: A1 y A2 CONSECUENCIAS 1) SOCIALES 2) Nuevo hospedante: tomates 3) Resistencia a fungicidas 4) Infección más temprana

22 “PROCESO MEDIANTE el cual 4.2) SELECCIÓN “PROCESO MEDIANTE el cual la FRECUENCIA de ALGUNOS INDIVIDUOS en la POBLACIÓN CAMBIA” VARIEDADES CON RESISTENCIA GENÉTICA ESPECÍFICA OCUPANDO SUPERFICIES CRECIENTES VULNERABILIDAD GENÉTICA

23 4.2) SELECCIÓN QUIEBRE DE VARIEDADES RESISTENTESB) VARIEDADES SUSCEPTIBLES OCUPANDO CRECIENTES SUPERFICIES ALTA PRODUCCIÓN DE INÓCULO MUTACIONES QUIEBRE DE VARIEDADES RESISTENTES

24 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

25 5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS5.1) “ADQUISICIÓN” DE NUEVOS HOSPEDANTES Pyricularia oryzea: ARROZ TRIGO Phytophtora infestans: PAPA TOMATE

26 CONSECUENCIA EN EL MANEJONUEVOS HOSPEDANTES ESQUEMA DE ROTACIONES

27 5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS5.2) APARICIÓN DE RAZAS MÁS VIRULENTAS Y/0 INCREMENTO DE LAS YA EXISTENTES CULTIVARES RESISTENTES DE CORTA VIDA ÚTIL

28 5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS5.3) GENERACIÓN DE INDIVIDUOS INSENSIBLES A UN PRODUCTO QUIMICO DENTRO DE LA POBLACIÓN PATOGÉNICA PÉRDIDA DE EFICACIA DE FUNGICIDAS

29 SOCIALES AMBIENTALES ECONÓMICAS CONSECUENCIAS EN EL MANEJO GLOBALRACIONALIDAD EN EL USO DE TODOS LOS RECURSOS DISPONIBLES

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