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

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

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 hordei Cebada

PATÓGENO VIRULENTO AVIRULENTO

ESPECIE RAZAS A1_a2a2 INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD Triticum aestivum B. Charrúa r1r1R5_ AVIRULENTA Pelón 90 r1r1R2_ VIRULENTA PATÓGENO P. triticina RAZAS A1_a2a2

Cebada Aislamiento A Aislamiento B ND B112 9 Bowman 2 1 LCI 5730 8 ANA Tipos de infección de genotipos de cebada infectados con dos aislamientos de Cochliobolus sativus. Cebada Aislamiento A Aislamiento B ND B112 9 Bowman 2 1 LCI 5730 8 ANA

Cebada Aislamiento A Aislamiento B ND B112 9 virulento Bowman Tipos de infección de genotipos de cebada infectados con dos aislamientos de Cochliobolus sativus Cebada Aislamiento A Aislamiento B ND B112 9 virulento Bowman 2 avirulento 1 avirulento LCI 5730 8 virulento ANA

PATÓGENO: ESPECIE VEGETAL VIRULENTO:VARIEDAD

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

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

EJEMPLO: Erysiphe graminis 1013 conidios/ha/día 106 mutantes para virulencia 10-7 tasa de mutación

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

2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD 2.2.2) Durante la mitosis: micelio y esporas haploides REPRODUCCIÓN ASEXUAL POBLACIONES GRANDES 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 1 CONJUGACIÓN 2 TRANSFORMACIÓN 3 TRANSDUCCIÓN

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

FUENTES DE VARIABILIDAD MECANISMOS DE VARIABILIDAD vs FUENTES DE VARIABILIDAD MIGRACIÓN Y SELECCIÓN

4) FUENTES DE VARIABILIDAD MIGRACIÓN Y SELECCIÓN

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

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

1) Nuevo hospedante: tomates 1976: Importación de papa desde México a Europa: A1 y A2 CONSECUENCIAS 1) Nuevo hospedante: tomates 2) Resistencia a fungicidas 3) Infección más temprana 4) Nuevas combinaciones A1 y A2

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

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

FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS

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

CONSECUENCIA EN EL MANEJO NUEVOS HOSPEDANTES ESQUEMA DE ROTACIONES

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

5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS 5.3) GENERACIÓN DE INDIVIDUOS RESISTENTES DENTRO DE LA POBLACIÓN PATOGÉNICA PÉRDIDA DE EFICACIA DE FUNGICIDAS

5) CONSECUENCIAS EN EL MANEJO RECAMBIO DE FUNGICIDAS MANEJADOS RACIONALMENTE

CONSECUENCIAS EN EL MANEJO ECONÓMICAS AMBIENTALES SOCIALES POLÍTICAS RACIONALIDAD EN EL USO DE TODOS LOS RECURSOS DISPONIBLES