Manejo de la Resistencia de Plagas en cultivos

Manejo de la Resistencia de Plagas en
cultivos genéticamente modificados
J. Concepción Rodríguez Maciel
Colegio de Postgraduados
Agosto 19, 2015. Irapuato, México.
Realidades de la vida
• La esencia de la vida
o Vivir
o Reproducirse
o Dejar genes en la siguiente
generación
Resistencia
Fracaso en campo del cultivo
biotecnológico para mantener a la(s)
plaga(s) objetivo abajo del umbral
económico debido a la selección de
uno o más caracteres genéticos
heredables
Concho
Manejo de la resistencia
• Arte, ciencia y tecnología
necesaria para mantener la
frecuencia de alelos y la
intensidad de su expresión
dentro de niveles tolerables.
Dr. Concho
COMPONENTES DE UN MANEJO
DE LA RESISTENCIA
• Línea base de susceptibilidad
• Estrategias y tácticas de manejo de
la resistencia
o Dosis alta
o Refugio
• Monitoreo
LÍNEA BASE DE
SUSCEPTIBILIDAD
• Variabilidad geográfica de las
respuesta de las plagas objetivo a
las proteínas de Bt antes de que
éstas se usen comercialmente en
campo
LÍNEA BASE DE
SUSCEPTIBILIDAD
LÍNEA BASE DE
SUSCEPTIBILIDAD
Jalali et al., 2003
Estrategias de manejo
Expresión de elevada concentraión
de la proteína/Refugio
Ostlie, et al., 1997. Gore, J., et al., 2002., Gould and Tabashnik, 1998.,
Caprio, et al., 2002., Matten 2002.
BASES DE LA ESTRATEGIA ALTA
DOSIS/REFUGIO
La resistencia es recesiva
La copula entre individuos
resistentes
(RR) y susceptibles (RS, SS) es al azar
Frecuencia de los genes de resistencia
es baja (10-3)
Gould y Tabashnik 1998
REFUGIO
REFUGIO: DEFINICIÓN
Área agrícola o silvestre capaz de producir
individuos susceptibles (SS) con elevada
probabilidad de copular con aquellos
resistentes (RR) que pudieran emerger del
cultivo biotecnológico y dar lugar a
heterocigotos susceptibles (RS), los cuales
mueren al alimentarse del cultivo Bt y así mitigar
la evolución de la resistencia de las plagas en
los cultivos biotecnológicos
REFUGIO
• Producir 500 individuos susceptibles por cada individuo que se
produzca en el cultivo biotecnológico
• La producción de individuos del cultivo biotecnológico y del
refugio debe ser sincronizada y de similar aptitud biológica
o Sembrarse en las mismas fechas
o Manejo agronómico similar
• Elevado grado de cumplimiento
TIPOS DE REFUGIO
• No estructurado
• Estructurado
oExterno
oInterno (Incrustado)
oEmbebido
ocomunitario
REFUGIO NO
ESTRUCTURADO
• Es aquel que aporta individuos susceptibles pero
que no fue diseñado para tal fin
o Cultivos agrícolas que comparten la plaga
objetivo con el cultivo biotecnológico
o Plantas silvestres que son hospederas de la plaga
objetivo
REFUGIO NO
ESTRUCTURADO
• Plantas silvestres
• Otros cultivos no OGM
REFUGIO
ESTRUCTURADO
• Es aquel que se diseña y se implementa con
objetivo de manejar la resistencia de las plagas a
los cultivos biotecnológicos
REFUGIO
ESTRUCTURADO
•
•
•
•
96 :4
80:20
Refugio en bolsa (95:5)
Refugio comunitario
Discovery and Characterization of Field Resistance to Bt Maize:
Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in Puerto Rico
NICHOLAS P. STORER,1 JONATHAN M. BABCOCK, MICHELE SCHLENZ, THOMAS MEADE,
GARY D. THOMPSON, JAMES W. BING, AND RANDY M. HUCKABA
J. Econ. Entomol. 103(4), (2010)
Se empezó a utilizar maíz Cry1F en noviembre de 1996
Su cultivo a nivel comercial inició en 2003
El maíz se produce todo el año
Las generaciones de gusano cogollero son traslapadas
Antes del maíz GM se utilizaban formulaciones
comerciales de insecticidas a base de bt.
• Efecto de isla
• Gran presión de plaga, sobretodo en 2006
• Se presentó una sequía que limitó hospederos
alternativos
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Discovery and Characterization of Field Resistance to Bt Maize:
Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in Puerto Rico
NICHOLAS P. STORER,1 JONATHAN M. BABCOCK, MICHELE SCHLENZ, THOMAS MEADE,
GARY D. THOMPSON, JAMES W. BING, AND RANDY M. HUCKABA
J. Econ. Entomol. 103(4), (2010)
• En una población susceptible no hay supervivencia
a 600 ng cm-2 y las larvas de campo no morían a
10,000 ng cm-2.
• Las larvas de gusano cogollero dañaron de igual
manera al maíz convencional y al maíz GM
• No se presentó resistencia cruzada con las
proteínas Cry1Ab y Cry1Ac
Fitness Costs Associated With Field-Evolved Resistance to Bt Maize in
Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)
S.R.K. JAKKA, V. R. KNIGHT, AND J. L. JURAT-FUENTES1
J. Econ. Entomol. 107(1): (2014);
• Compararon la aptitud biológica de las
poblaciones de campo de gusano cogollero de
Puerto Rico resistentes a Cry1F con una población
susceptible.
• La aptitud biológica fue similar excepto que:
o Las larvas resistentes tardan más tiempo en desarrollarse
Fitness Costs Associated With Field-Evolved Resistance to Bt Maize in
Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)
S.R.K. JAKKA, V. R. KNIGHT, AND J. L. JURAT-FUENTES1
J. Econ. Entomol. 107(1): (2014);
• Los adultos susceptibles emergen 2-3 días antes
que los resistentes
• Los adultos RS coinciden con los RR
GRACIAS