MECANISMOS DE DEFENSA RESISTENCIA GENÉTICA

MECANISMOS DE
DEFENSA RESISTENCIA
GENÉTICA
Fernanda Gamba
4 de abril, 2005
MECANISMOS DE DEFENSA
RESISTENCIA GENÉTICA
DEFINICIÓN
CRITERIOS
CRITERIOSPARA
PARACATEGORIZARLA
CATEGORIZARLA
LEY DE GEN X GEN
CONCEPTOS CLAVE
COMBINACIONES DE RESPUESTA
ESTRUCTURAL
BIOQUÍMICA
PROCESOS BIOQUÍMICOS
RESPUESTAS
FISIOLÓGICAS
RESISTENCIA
ESTRUCTURAS
DE
RESPUESTAS
COMPOSICIÓN
QUÍMICA
TRIÁNGULO
TETRAEDRO PATÓGENO
INFLUENCIA
DEL HOMB RE
ENFERMEDAD
ENFERMEDAD
AMBIENTE
AMBIENTE
HUÉSPED
HUÉSPED
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 FENOTÍPICA
DE DIFERENTES NIVELES
DE RESISTENCIA GENÉTICA
✰ SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO
✰
BIÓTROFOS
Tipos de infección producidos por Puccinia triticina
en trigo
T.I.
CARACTERIZACIÓN
0:
1:
Inmune: sin pústulas.
Resistente (R)
pústulas muy chicas rodeadas
de 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 FENOTÍPICA
DE DIFERENTES NIVELES
DE RESISTENCIA GENÉTICA
✰ SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO
✰
NO BIÓTROFOS
CARACTERIZACIÓN FENOTÍPICA
DE DIFERENTES NIVELES
DE RESISTENCIA GENÉTICA
BIÓTROFOS: HALO NECRÓTICO ES UNA RESPUESTA
DEL HUÉSPED A LA INFECCIÓN: RESISTENCIA
NO BIÓTROFOS: HALO NECRÓTICO O CLORÓTICO
ES PARTE DEL SÍNTOMA
NO SIGNIFICA RESISTENCIA GENÉTICA
CRITERIOS PARA CARACTERIZAR
DIFERENTES 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
HUÉSP ED
P
A
T
Ó
G
E
N
O
R_
rr
A_
R
S
aa
S
S
R1 _ R2_
R1 _ r2r2
r1r1 r2r2
A1A1 A2A2
R
R
S
A1A1 a2a2
R
R
S
a1a1 a2a2
S
S
S
FUERTE INTERACCIÓN H-P
INCOMPATIBLE (-)
COMPATIBLE (+)
POCOS GENES INVOLUCRADOS
RESISTENCIA VERTICAL
o
RAZA ESPECÍFICA
EJEMPLOS DE INTERACCIÓN GEN POR GEN
ROYAS
Linum - Melampsora lini
Zea – Puccinia sorghi
Triticum – Puccinia recondita
Avena – Puccinia graminis avenae
Helianthus – Puccinia helianthi
Coffea – Hemileia vastatrix
CARBONES
Avena – Ustilago avenae
Hordeum – Ustilago hordei
OTROS HONGOS
Malus – Venturia inaequalis
Solanum – Phytophthora infestans
Lycopersicon – Cladosporium fulvum
NEMÁTODOS
Solanum – Heterodera rostochiensis
INSECTOS
Triticum – Mayetolia destructor
BACTERIAS
Gossypium – Xhantomonas malvacearum
Leguminosae - Rhizobium
VIRUS
Lycopersicon - TMV
Solanum – Virus X de la papa
RESISTENCIA VERTICAL
O RAZA-ESPECÍFICA
RESISTENCIA HORIZONTAL
RESISTENCIA INESPECÍFICA
Resistencia de un cultivar de papa
a Phytophtora infestans
RESISTENCIA R1
1
0.4
0
0
1
2
3
1,2 1,3 1,4 2,3 1,2,3
Razas de Phytophtora infestans
CRITERIOS PARA CARACTERIZAR
DIFERENTES TIPOS DE
RESISTENCIA GENÉTICA
1) Número y tipo de genes
2) Número de razas frente
a las cuales es efectiva
RESISTENCIA ESPECÍFICA
CV
1
RAZAS
2
3
A
+
-
+
+
+
B
+
+
-
+
-
C
-
+
+
+
+
D
-
-
-
-
+
E
+
+
+
+
+
4
5
RESISTENCIA INESPECÍFICA
CV
E
RAZAS
1 2
3
8.1 6.7 3.1
4
1.8
5
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 ROYA
DE LA HOJA DE CEBADA
ESPORAS MÁS PEQUEÑAS
MENOR PRODUCCIÓN DE ESPORAS
MENOR PROBABILIDAD DE MUTACIONES
MAYOR DURABILIDAD
CRITERIOS PARA CARACTERIZAR
DIFERENTES TIPOS DE
RESISTENCIA GENÉTICA
1) Número y tipo de genes
2) Número de razas frente
a las cuales es efectiva
3) Duración en el tiempo
Cambios en la frecuencia de virulencia específica
antes (A), durante (B) y luego de la incorporación
del gen de resistencia correspondiente .
CONCEPTOS IMPORTANTES ACERCA
DE LA RESISTENCIA GENÉTICA (I)
1) VARIAS CLASES DE RESISTENCIA
GENÉTICA PUEDEN COEXISTIR:
DIFÍCILES DE CATEGORIZAR
2) SUSCEPTIBILIDAD Y RESISTENCIA
DEBEN SER CORRECTAMENTE
CARACTERIZADOS PARA CADA
SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO
CONCEPTOS IMPORTANTES ACERCA
DE LA RESISTENCIA GENÉTICA (III)
3) LA RESISTENCIA GENÉTICA NO DURA
PARA SIEMPRE:
POR LA CAPACIDAD DE LOS
PATÓGENOS DE VARIAR SU VIRULENCIA
NATURALEZA DINÁMICA
POTENCIALIZAR
GENES
DE RESISTENCIA
MANEJO DE LOS
CULTIVARES RESISTENTES