manejo de la resistencia de plagas en cultivos genéticamente

Manejo de la Resistencia de Plagas en cultivos

genéticamente modificados

J. Concepción Rodríguez Maciel

Colegio de Postgraduados

Segundo Taller de Capacitación en Biotecnología y Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados para Funcionarios Estatales

Marzo 2 y 3. Ciudad Obregón, Sonora

1

2,1 1,3

4,4

1,3

1,5

0

1

10,3

5,3

15,6

5,8

3,1

0,1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

RR50 RR95

Permetrina

Susceptible 1991 1994 1995 1997 1998 2001

Respuesta de gusano tabacalero Heliothis virescens (F.) a permetrina en el sur de Tamaulipas (Palemon, 2004)

Bt

Bt

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 de las respuesta de las

plagas objetivo a las proteínas de Bt

antes de que éstas se usen en

campo

LÍNEA BASE DE

SUSCEPTIBILIDAD

LÍNEA BASE DE

SUSCEPTIBILIDAD

Jalali et al., 2003

Means to mitigate resistance

High dose/Refuge

Ostlie, et al., 1997. Gore, J., et al., 2002., Gould and Tabashnik, 1998., Caprio, et al., 2002., Matten 2002.

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)

BASES DE LA ESTRATEGIA ALTA DOSIS/REFUGIO

Gould y Tabashnik 1998

EXPRESIÓN DE ALTA DOSIS

25 veces la cantidad de toxina necesaria para matar una larva susceptible

La planta de algodonero Bollgard® expresa de 68.1 a 26.5 µg/g de peso seco de Cry 1Ac.

(Follaje y fructificaciones en el nudo 9 en el nudo)

100% de mortalidad de Heliothis virescens 75 – 90% de mortalidad de Helicoverpa zea >90% de mortalidad de Heliothis armigera y H. punctigera.

Matten 200

9)

REFUGIO

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: DEFINICIÓN

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

REFUGIO: consideraciones

• Tiempo que tarda la hembra en emerger y realizar una cópula

efectiva (siempre que se usen los espermatozoides)

• Distancia (m) que existe entre la emergencia y la primera cópula efectiva

TIPOS DE REFUGIO • No estructurado

• Estructurado o Externo

o Interno (Incrustado)

o Embebido

o comunitario

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

Cuadro 1. Estadísticas de la superficie sembrada en 2009 con maíz blanco y maíz amarillo en estados mexicanos con potencial de cultivar maíz GM resistentes a insectos (SIAP, 2010)

Superficie sembrada (ha)

Estado Maíz blanco Maíz amarillo % de maíz blanco

(refugio no estructurado)

Baja California Sur 4,285.75 nd 100.0 Chihuahua 110,659.99 104,411.60 51.5 Coahuila 28,095.00 591.00 97.9 Durango 181,030.00 nd 100.0 Nayarit 46,648.00 3,049.00 93.9 Sinaloa 561,244.33 5,112.00 99.1 Sonora 19,514.00 nd 100.0 Tamaulipas 93,578.35 43,657.62 68.2

Promedio 88.8 nd = no aparecen datos en las estadísticas de producción de maíz debido a que la superficie de maíz es muy pequeña o no se

siembra

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

Challenges • RS larvae may survived due to their

movement to non Bt plants o Helicoverpa zea lay eggs between 50-100 m from the

releasing point (Caprio, 2000)

o Ostrinia nubilalis mate from 0- 3 m from the emergence site

(Mason et al., 1996)

GRACIAS