COLEGIO DE POSTGRADUADOS PROGRAMA DE ENTOMOLOGÍA Y ACAROLOGÍA PROGRAMA ANALÍTICO DEL CURSO: “MANEJO DE LA RESISTENCIA A INSECTICIDAS” INSTRUCTOR J. CONCEPCIÓN RODRÍGUEZ MACIEL, Ph. D TRES CRÉDITOS VERANO FECHA DE PRIMERA ELABORACIÓN: DICIEMBRE 2004 FECHA DE ÚLTIMA REVISIÓN Y MODIFICACIÓN: ABRIL 2013 Versión revisada por Ph. D. David Mota Sánchez Profesor Investigador Department of Entomology Michigan State University Página 1 de 7 DATOS GENERALES INSTITUCIÓN: Colegio de Postgraduados PROGRAMA: Entomología y Acarología NIVEL EDUCATIVO: Maestría y Doctorado en Ciencias AREA DEL CONOCIMIENTO: Protección Vegetal ASIGNATURA: Manejo de la resistencia a insecticidas CARÁCTER: Optativa TIPO: Teórico – Práctico PRERREQUISITOS: Bioquímica, genética, ecología, fisiológica de insectos o consentimiento del instructor NÚMERO DE CRÉDITOS: Tres HORAS TEORÍA A LA SEMANA: tres HORAS PRÁCTICA A LA SEMANA: dos HORAS TOTALES DEL CURSO: 192 PERIODO: verano RESÚMEN EJECUTIVO La resistencia a insecticidas limita severamente la sustentabilidad del combate químico de plagas y representa uno de los retos más grandes a que se enfrenta el especialista en protección vegetal. Las plagas tienen la capacidad de desarrollar la habilidad de vivir y reproducirse en ambientes altamente contaminados por insecticidas. Actualmente, más de 574 especies de artrópodos han desarrollado resistencia a uno o más insecticidas en condiciones de campo y este fenómeno afecta al control de plagas de importancia médica, veterinaria y agrícola. El conocimiento adecuado de la evolución, genética, fisiología y ecología de los mecanismos de resistencia, es imprescindible para diseñar y aplicar programas de que permitan manejar adecuadamente este fenómeno. El uso, en la protección vegetal, de organismos genéticamente modificados ha cambiado los paradigmas del manejo integrado de plagas y ha impuesto nuevos retos en lo referente al manejo de la resistencia. OBJETIVOS GENERALES: 1. Que el alumno discuta, analice y comprenda el origen y evolución de la resistencia. 2. Que el alumno discuta, analice y comprenda los mecanismos de resistencia a insecticidas en plagas y enemigos naturales. 3. Que el alumno comprenda, discuta y critique las estrategias que existen para evitar, retrasar o mitigar la evolución de la resistencia a insecticidas. 4. Que el alumno adquiera los conocimientos básicos para diseñar, implementar y evaluar programas regionales de manejo de la resistencia a insecticidas en poblaciones de artrópodos. 5. Que el alumno discuta y comprenda las estrategias de manejo de la resistencia a compuestos insecticidas que se expresan en organismos genéticamente modificados Página 2 de 7 TEMARIO UNIDAD I. GÉNESIS Y EVOLUCIÓN DE LA RESISTENCIA OBJETIVO PARTICULAR: Al finalizar la unidad, los alumnos serán capaces de: a) valorar la importancia de la resistencia e identificarán las especies de plagas con mayor riesgo de desarrollarla. b) Comprender el origen de los genes de resistencia c) valorar los factores que estimulan el desarrollo de la resistencia y su inestabilidad en ausencia de presión de selección. Temas: 1. Definición de resistencia (a nivel individual y poblacional) y de manejo de la resistencia 2. Plagas con mayor propensión a desarrollar resistencia 3. La magnitud del problema de la resistencia 4. Génesis de la resistencia a. Teoría postadaptativa b. Teoría preadaptativa c. Mutación d. Selección natural y/o artificial e. Homeostasis 5. Evolución de la resistencia en presencia de presión de selección 6. Inestabilidad de la resistencia en ausencia de presión de selección UNIDAD II. MECANISMOS DE RESISTENCIA OBJETIVOS PARTICULARES: Al finalizar la unidad el alumno será capaz de: a) Valorar los mecanismos de resistencia a insecticidas b) Analizar las ventajas que los mecanismos de resistencia confieren en presencia de selección y su impacto en el organismo en ausencia de selección Temas: 1. Mecanismos menores a. Penetración reducida por el integumento b. Excreción c. Alimentación reducida 2. Mecanismos enzimáticos a. Oxidasas de función mixta b. Hidrolasas i. Fosfotriesterasas ii. Carboxilesterasas iii. Esterasas no específicas iv. Amplificación génica 3. Mecanismos de insensibilidad en el sitio de acción a. Kdr b. Acetilcolinesterasa insensible Página 3 de 7 c. Insensibilidad a Bacillus thuringiensis d. Insensibilidad a neonicotinoides e. Insensibilidad a ciclodienos 4. Mecanismos etológicos UNIDAD III. GRUPOS DE RESISTENCIA OBJETIVOS PARTICULARES: a) Que el alumno comprenda los fundamentos de la clasificación de insecticidas en grupos de resistencia. b) Que el alumno comprenda el uso práctico de la clasificación de insecticidas por grupos de resistencia, en el manejo de plagas Temas: 1. Inhibidores de la acetilcolinesterasa. 2. Antagonistas de los canales de cloro gobernados por GABA. 3. Moduladores de los canales de sodio. 4. Agonistas de los receptores nicotínicos de la acetilcolinesterasa. 5. Activadores alostéricos de los receptores nicotínicos de la acetilcolinesterasa. 6. Activadores de los canales de cloro. 7. Mímicos de la hormona juvenil. 8. Inhibidores misceláneos multisitio. 9. Bloqueadores de la alimentación selectivos para homópteros. 10. Inhibidores del crecimiento de ácaros. 11. Destructores microbiales de la membrana del mesenterón. 12. Inhibidores de la ATPasa mitocondrial. 13. Desaclopadores de la fosforilación oxidativa vía destrucción del gradiente de protones. 14. Desacopladores de los receptores nicotínicos de la acetilcolina 15. Inhibidores de la biosíntesis de la quitina, Tipo 0. 16. Inhibidores de la biosíntesis de la quitina, Tipo 1. 17. Interruptor de la muda en dípteros. 18. Agonistas de los receptores de la ecdisoma. 19. Agonistas de los receptores de la optopamina. 20. Inhibidores del transporte de electrones en el Complejo Mitocondrial III. 21. Inhibidores del transporte de electrones en el Complejo Mitocondrial I. 22. Bloqueadores de los canales de sodio dependientes de voltaje. 23. Inhibidores de la AcetilCoA carboxilasa. 24. Inhibidores del transporte de electrones en el Complejo Mitocondrial IV. 25. Inhibidores del transporte de electrones en el Complejo Mitocondrial II. 26. Moduladores de los receptores de la ryanodina. 27. Compuestos con modos de acción no clarificados. UNIDAD IV. BIOENSAYO OBJETIVOS PARTICULARES: Al finalizar la unidad el alumno será capaz de: a) Comprenderá los fundamentos estadísticos y biológicos de los bioensayos con insecticidas en artrópodos b) Realizar con destreza las siguientes actividades Página 4 de 7 i. Bioensayo con las plagas indicadas en el apartado de “laboratorio de prácticas” ii. Los análisis estadísticos respectivos iii. Interpretar los resultados del análisis probit Temas: 1. Definición 2. Componentes 3. Objetivos 4. Tipos de bioensayos 5. Dosis vs dosificación 6. Factores que afectan la cantidad de tóxico que llega al sitio de acción 7. Características del material biológico a usar en el bioensayo 8. Preparación de las concentraciones de insecticidas 9. Métodos de exposición al tóxico a. Inyección b. Residual c. Localizada 10. Tamaño de muestra 11. Número de repeticiones 12. Criterios para determinar el número de concentraciones a usar 13. Uso de la fórmula de Abbott para corregir mortalidad 14. Linearización de la respuesta dosis-mortalidad 15. Ecuación de regresión a. Ordenada al origen b. Pendiente c. Límites de confianza d. Prueba de bondad de ajuste (X2) 16. Uso de paquetes estadísticos para realizar el Análisis Probit a. Raymond b. SAS 17. Dosis de diagnóstico 18. Respuesta relativa UNIDAD V. GENÉTICA DE LA RESISTENCIA OBJETIVOS PARTICULARES: Al finalizar la unidad, el alumno será capaz de: a) Discutir y analizar la influencia del tipo de herencia sobre el manejo de la resistencia b) Analizar los estudios tendientes a determinar la genética de la resistencia Temas: 1. Tamaño de muestra 2. Cruzas recíprocas 3. Dominancia de la resistencia 4. Influencia materna 5. Herencia monogénica vs poligénica, monofactorial vs polifactorial Página 5 de 7 6. Estudios de caso UNIDAD VI. MANEJO DE LA RESISTENCIA OBJETIVOS PARTICULARES: Al finalizar la unidad, el alumno será capaz de: c) Discutir, analizar las diferentes estrategias de manejo de la resistencia d) Valorar la importancia de cada estrategia e identificará la utilidad de cada una en función de las condiciones agroecológicas imperantes. Temas: 1. Técnicas para la detección e inspección de la resistencia 2. Estrategias generales de manejo de la resistencia 3. Estrategias de manejo de la resistencia a. Manejo por moderación b. Manejo por saturación c. Manejo por ataque múltiple i. Uso secuencial ii. Rotación iii. Mezclas iv. Mosaico v. Uso concomitante 4. Análisis toxicológico de áreas agrícolas UNIDAD VII. PROGRAMAS DE MANEJO DE LA RESISTENCIA Temas: 1. Manejo de la resistencia en plagas de importancia agrícola 2. Manejo de la resistencia en agentes de control biológico 3. Estrategias de manejo de la resistencia a Organismos Genéticamente Modificados UNIDAD VII. LABORATORIO DE PRÁCTICAS 1. 2. 3. 4. Preparación de concentraciones de insecticidas Métodos de exposición al tóxico Bioensayo completo con Bt en Spodoptera frugiperda Uso de la dosis de diagnóstico a. H. virescens 5. Análisis estadístico de los bioensayos Página 6 de 7 LECTURAS RECOMENDADAS Para cada tema se asignará la lectura de artículos científicos clásicos, relevantes y recientes. RECURSOS DIDACTICOS 1. Pintarrón, marcadores para pintarrón, borrador 2. Laptop, proyector para laptop 3. Materiales del curso: www.cm.colpos.mx/moodle: manejo de la resistencia a insecticidas SISTEMA DE ACREDITACION Participación en clase 30% Exámenes 50% Tareas 20% TOTAL 100% Calificación mínima aprobatoria: 8.0 Escala de calificación: 0.0-10.0 Página 7 de 7