fuentes de diversidad en poblaciones de patÓgenos
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FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS. Fernanda Gamba. 7 de noviembre, 2007. CONTENIDOS * Co-evolución de las especies * Patogenicidad y virulencia * Mecanismos de variabilidad * Fuentes de variabilidad - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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