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FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS
18 de marzo, 2005
Fernanda Gamba
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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
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FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS
1- INTRODUCCIÓN
COEVOLUCIÓN
QUIEBRE DE LA RESISTENCIA GENÉTICA
ESPECIALIZACIÓN FISIOLÓGICA
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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
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PATÓGENO
AVIRULENTO VIRULENTO
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ESPECIE
VARIEDAD B. Charrúa
r1r1R5_
Triticum aestivum
RAZASA1_a2a2
Pelón 90 r1r1R2_
INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD
VIRULENTAAVIRULENTA
PATÓGENOP. triticina
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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
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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
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PATÓGENO: ESPECIE VEGETAL
VIRULENTO:VARIEDAD
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GENES DE RESISTENCIA DEL HUÉSPED
INTERACCIÓN RAZA-VARIEDAD
GENES DE VIRULENCIA DEL PATÓGENO
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cambio abrupto en el material genético heredado a la progenie.
2.1) MUTACIÓN
2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD
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EJEMPLO: Erysiphe graminis
1013 conidios/ha/día
10-7 tasa de mutación
106 mutantes para virulencia
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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
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2.2.1) Durante la reproducción sexual: 2N cigoto
2.2) RECOMBINACIÓN
2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD
MEIOSIS
GAMETAS DIFERENTES
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2.2.2) Durante la mitosis: micelio y esporas haploides
2) MECANISMOS GENERALES DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD
POBLACIONES GRANDES
REPRODUCCIÓN ASEXUAL
REPRODUCCIÓN SEXUAL
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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
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3) MECANISMOS DE GENERACIÓN DE VARIABILIDAD EN VIRUS
1 RECOMBINACIÓN
2 PSEUDO-RECOMBINACIÓN
3 COMPLEMENTACIÓN
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FUENTES DE VARIABILIDAD
MECANISMOS DE VARIABILIDAD
MIGRACIÓN Y SELECCIÓN
vs
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4) FUENTES DE VARIABILIDAD
MIGRACIÓN Y SELECCIÓN
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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)
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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
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•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
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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
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4.2) SELECCIÓN
B) VARIEDADES SUSCEPTIBLES OCUPANDO CRECIENTES SUPERFICIES
QUIEBRE DE VARIEDADES RESISTENTES
ALTA PRODUCCIÓN DE INÓCULO
MUTACIONES
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Migración Mutación
Recombinación
FUENTES DE DIVERSIDAD EN POBLACIONES DE PATÓGENOS
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5.1) NUEVOS HOSPEDANTES
5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS
Pyricularia oryzea: ARROZ TRIGO
Phytophtora infestans: PAPA TOMATE
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NUEVOS HOSPEDANTES
CONSECUENCIA EN EL MANEJO
ESQUEMA DE ROTACIONES
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5.2) MENOR DURACIÓN DE VARIEDADES RESISTENTES
5) PRINCIPALES CONSECUENCIAS de la PLASTICIDAD DE LOS PATÓGENOS
CONSECUENCIA
VARIEDADES DE CORTA VIDA ÚTIL
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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
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RECAMBIO DE FUNGICIDAS
5) CONSECUENCIAS EN EL MANEJO
MANEJADOS RACIONALMENTE
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ECONÓMICAS
CONSECUENCIAS EN EL MANEJO
RACIONALIDAD EN EL USO DE
TODOS LOS RECURSOS DISPONIBLES
SOCIALES POLÍTICASAMBIENTALES