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FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS 18 de marzo, 2005 Fernanda Gamba.

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1 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS 18 de marzo, 2005 Fernanda Gamba

2 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS 1- 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

3 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS 1- INTRODUCCIÓN COEVOLUCIÓN QUIEBRE DE LA RESISTENCIA GENÉTICA ESPECIALIZACIÓN FISIOLÓGICA

4 Especies y formas especiales de las royas de los cereales PATÓGENOHUÉSPED PRINCIPAL EspecieForma especial Puccinia graministriticiTrigo y cebada secalisCenteno y cebada avenaeAvena P. triticinaTrigo P. striiformistriticiTrigo hordeiCebada

5 PATÓGENO AVIRULENTO VIRULENTO

6 ESPECIE VARIEDAD B. Charrúa r 1 r 1 R 5 _ Triticum aestivum RAZAS A 1 _a 2 a 2 Pelón 90 r 1 r 1 R 2 _ INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD VIRULENTA AVIRULENTA PATÓGENO P. triticina

7

8 Tipos de infección de genotipos de cebada infectados con dos aislamientos de Cochliobolus sativus. CebadaAislamiento AAislamiento B ND B11299 Bowman21 LCI ANA28

9 Tipos de infección de genotipos de cebada infectados con dos aislamientos de Cochliobolus sativus CebadaAislamiento AAislamiento B ND B1129 virulento Bowman2 avirulento1 avirulento LCI virulento1 avirulento ANA2 avirulento8 virulento

10 PATÓGENO: ESPECIE VEGETAL VIRULENTO:VARIEDAD

11 GENES DE RESISTENCIA DEL HUÉSPED INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD GENES DE VIRULENCIA DEL PATÓGENO

12 cambio abrupto en el material genético heredado a la progenie. 2.1) MUTACIÓN 2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD

13 EJEMPLO: Erysiphe graminis conidios/ha/día tasa de mutación 10 6 mutantes para virulencia

14 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

15 2.2.1) Durante la reproducción sexual: 2N cigoto 2.2) RECOMBINACIÓN 2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD MEIOSIS GAMETAS DIFERENTES

16 2.2.2) Durante la mitosis: micelio y esporas haploides 2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD POBLACIONES GRANDES REPRODUCCIÓN ASEXUAL REPRODUCCIÓN SEXUAL

17 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

18 3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN VIRUS 1 RECOMBINACIÓN 2 PSEUDO-RECOMBINACIÓN 3 COMPLEMENTACIÓN

19 FUENTES DE VARIABILIDAD MECANISMOS DE VARIABILIDAD MIGRACIÓN Y SELECCIÓN vs

20 4) FUENTES DE VARIABILIDAD MIGRACIÓN Y SELECCIÓN

21 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)

22 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

23 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

24 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

25 4.2) SELECCIÓN B) VARIEDADES SUSCEPTIBLES OCUPANDO CRECIENTES SUPERFICIES QUIEBRE DE VARIEDADES RESISTENTES ALTA PRODUCCIÓN DE INÓCULO MUTACIONES

26 FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

27 5.1) NUEVOS HOSPEDANTES 5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS Pyricularia oryzea: ARROZ TRIGO Phytophtora infestans: PAPA TOMATE

28 NUEVOS HOSPEDANTES CONSECUENCIA EN EL MANEJO ESQUEMA DE ROTACIONES

29 5.2) MENOR DURACIÓN DE VARIEDADES RESISTENTES 5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS CONSECUENCIA VARIEDADES DE CORTA VIDA ÚTIL

30 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

31 RECAMBIO DE FUNGICIDAS 5) CONSECUENCIAS EN EL MANEJO MANEJADOS RACIONALMENTE

32 ECONÓMICAS CONSECUENCIAS EN EL MANEJO RACIONALIDAD EN EL USO DE TODOS LOS RECURSOS DISPONIBLES SOCIALESPOLÍTICASAMBIENTALES


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