MECANISMOS DE DEFENSA RESISTENCIA GENÉTICA

4 de abril, 2005

Fernanda Gamba

MECANISMOS DE DEFENSA

RESISTENCIA GENÉTICA

DEFINICIÓN

CRITERIOS PARA CATEGORIZARLA

LEY DE GEN X GEN

CRITERIOS PARA CATEGORIZARLA

CONCEPTOS CLAVE

BIOQUÍMICAESTRUCTURAL

COMBINACIONES DE RESPUESTA

RESPUESTASFISIOLÓGICAS

ESTRUCTURASDE

RESPUESTAS

COMPOSICIÓNQUÍMICA

RESISTENCIA

PROCESOS BIOQUÍMICOS

HUÉSPEDHUÉSPEDHUÉSPEDAMBIENTEAMBIENTE

ENFERMEDADENFERMEDADENFERMEDAD

PATÓGENOPATÓGENO

INFLUENCIAINFLUENCIA DEL HOMBRE DEL HOMBRE

TRIÁNGULO TRIÁNGULO TETRAEDRO TETRAEDRO

RESISTENCIA GENÉTICA: interferencia y/o reducción del crecimiento o desarrollo del patógeno

VARIEDAD RESISTENTE

NO IMPLICA AUSENCIA COMPLETA DE ENFERMEDAD

Fusarium spp en cebada

RESISTENCIA SUSCEPTIBILIDAD

FENOTIPO DE INFECCIÓN

FENOTIPO DE LA INTERACCIÓN HUÉSPED-PARÁSITO

CARACTERÍSTICO DE CADA SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO

CARACTERIZACIÓN FENOTÍPICADE DIFERENTES NIVELES

DE RESISTENCIA GENÉTICA

✰ SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO

✰ BIÓTROFOS

Tipos de infección producidos por Puccinia triticinaen trigoT.I. CARACTERIZACIÓN

0: Inmune: sin pústulas. 1: Resistente (R)

pústulas muy chicas rodeadasde tejido muerto

2: Moderadamente resistente (MR)pústulas chicas-medianas con algo de tejido muerto

3: Moderadamente susceptible (MS)pústulas medianas sin tejido muerto

4: Susceptible (S)pústulas grandes sin tejido muerto

CARACTERIZACIÓN FENOTÍPICADE DIFERENTES NIVELES

DE RESISTENCIA GENÉTICA

✰ SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO

✰ NO BIÓTROFOS

CARACTERIZACIÓN FENOTÍPICADE DIFERENTES NIVELES

DE RESISTENCIA GENÉTICA

BIÓTROFOS: HALO NECRÓTICO ES UNA RESPUESTADEL HUÉSPED A LA INFECCIÓN: RESISTENCIA

NO BIÓTROFOS: HALO NECRÓTICO O CLORÓTICO ES PARTE DEL SÍNTOMANO SIGNIFICA RESISTENCIA GENÉTICA

CRITERIOS PARA CARACTERIZARDIFERENTES TIPOS DE

RESISTENCIA GENÉTICA

1) Número y tipo de genes

“Por cada gen condicionando REACCIÓN en el huésped hay un gen específico en el patógeno condicionando VIRULENCIA”. Flor, 1956

HUÉSPED: GENES DE RESISTENCIA

CARÁCTER DOMINANTE

PATÓGENO: GENES DE VIRULENCIA

CARÁCTER RECESIVO

R S

S S

H U É S P E D

R_ rrPATÓGENO

A_

aa

R1 _ R2_ r1r1 r2r2

A1A1 A2A2

a1a1 a2a2

R1 _ r2r2

A1A1 a2a2

R R S

R R S

S S S

FUERTE INTERACCIÓN H-PINCOMPATIBLE (-)

COMPATIBLE (+)

POCOS GENES INVOLUCRADOS

RESISTENCIA VERTICALo

RAZA ESPECÍFICA

EJEMPLOS DE INTERACCIÓN GEN POR GEN

ROYAS Linum - Melampsora liniZea – Puccinia sorghiTriticum – Puccinia reconditaAvena – Puccinia graminis avenaeHelianthus – Puccinia helianthiCoffea – Hemileia vastatrix

CARBONES Avena – Ustilago avenaeHordeum – Ustilago hordei

OTROS HONGOS Malus – Venturia inaequalisSolanum – Phytophthora infestansLycopersicon – Cladosporium fulvum

NEMÁTODOS Solanum – Heterodera rostochiensis

INSECTOS Triticum – Mayetolia destructor

BACTERIAS Gossypium – Xhantomonas malvacearumLeguminosae - Rhizobium

VIRUS Lycopersicon - TMVSolanum – Virus X de la papa

RESISTENCIA VERTICALO RAZA-ESPECÍFICA

RESISTENCIA HORIZONTAL

RESISTENCIA INESPECÍFICA

0

0.4

1

0 1 2 3 1,2 1,3 1,4 2,3 1,2,3

Razas de Phytophtora infestans

RESISTENCIA R1

Resistencia de un cultivar de papa a Phytophtora infestans

CRITERIOS PARA CARACTERIZARDIFERENTES TIPOS DE

RESISTENCIA GENÉTICA

1) Número y tipo de genes

2) Número de razas frentea las cuales es efectiva

RESISTENCIA ESPECÍFICA

RAZASCV 1 2 3 4 5

A + - + + +

B + + - + -

C - + + + +

D - - - - +

E + + + + +

RESISTENCIA INESPECÍFICA

RAZASCV 1 2 3 4 5E 8.1 6.7 3.1 1.8 0.9

F 4.5 3.0 1.8 1.1 0.6

G 0.8 0.5 0.6 0.2 0.1

OTROS TIPOS DE RESISTENCIA GENÉTICA

RESISTENCIA DE PLANTA ADULTA

RESISTENCIA DE PLÁNTULA

ENROYAMIENTO LENTO

RESISTENCIA PARCIAL EN ROYADE LA HOJA DE CEBADA

ESPORAS MÁS PEQUEÑAS

MENOR PRODUCCIÓN DE ESPORAS

MENOR PROBABILIDAD DE MUTACIONES

MAYOR DURABILIDAD

CRITERIOS PARA CARACTERIZARDIFERENTES TIPOS DE

RESISTENCIA GENÉTICA

1) Número y tipo de genes

2) Número de razas frentea las cuales es efectiva

3) Duración en el tiempo

Cambios en la frecuencia de virulencia específica antes (A), durante (B) y luego de la incorporacióndel gen de resistencia correspondiente .

CONCEPTOS IMPORTANTES ACERCA DE LA RESISTENCIA GENÉTICA (I)

2) SUSCEPTIBILIDAD Y RESISTENCIA DEBEN SER CORRECTAMENTE CARACTERIZADOS PARA CADASISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO

1) VARIAS CLASES DE RESISTENCIA GENÉTICA PUEDEN COEXISTIR: DIFÍCILES DE CATEGORIZAR

CONCEPTOS IMPORTANTES ACERCA DE LA RESISTENCIA GENÉTICA (III)

NATURALEZA DINÁMICA

3) LA RESISTENCIA GENÉTICA NO DURAPARA SIEMPRE:

POR LA CAPACIDAD DE LOS PATÓGENOS DE VARIAR SU VIRULENCIA

POTENCIALIZAR GENES

DE RESISTENCIA

MANEJO DE LOS CULTIVARES RESISTENTES