control genético

7/31/2019 Control gentico

1/32

CONTROL GNETICO Integrantes:

Ramrez Zamora Juan

Prez Santiago Allan

Gonzlez Macera Pablo

Daz Paredes Mara.

Araujo Ruz Karina

Calzada del Hueso 1100, Col. Villa Quietud, Delegacin Coyoacn, C.P. 04960, D.F. Mxico, Tel. 5483 7000

Universidad Autnoma MetropolitanaUnidad Xochimilco

Divisin de Ciencias Biolgicas y de

la Salud

Profesores: Dr. Terrn

Mdulo: Estrategias para la proteccin vegetal de

los sistema agrcolas

Grupo: BI01A


2/32

El control gentico se refiere a unavariedad de mtodos con los que es

posible, en teora o en la practica,controlar las poblaciones de plagas pormanipulacin de sus componentes

genticos u otros mecanismos deherencia (NAS,1969, Knipling, 1972;Smith y Von Borstel, 1972)


3/32

Hasta la fecha ningn mtodo de controlgentico ha resultado til en gran escala.

Uno de sus mayores xitos han sido en elcontrol del gusano barrenador Cochliomyia

hominivorax una de las principales plagasdel ganado en el sur de Estados Unidos


4/32

A pesar de los problemas que se hanencontrado durante los intentos porusar los mtodos de control gentico,la importancia potencial de los

mismos en el campo del control de

plagas hace necesario el estudio delos parmetros de que se trata.


5/32

Tcnica del macho

estril


6/32

La tcnica del macho estril ha sido la ms eficaz de lastcnicas de control gentico aplicadas. Knipling (1967)

presenta los principios bsicos sobre la tcnica de losmachos estriles.

En general, las poblaciones exhiben un crecimientoexponencial cuando los recursos no son limitantes y

otros factores permanecen constantes.

Tasa de incremento de una poblacin en la que el xito

reproductivo es de cinco hijas por hembra, por generacin.

Generacin Nmero de hembras por unidad de reaProgenitora 1,000,000

F1 5,000,000

F2 25,000,000

F3 125,000,000


7/32

Debe hacerse notar que la cantidad, y por lo tanto el costo, decierto nivel de control con un plaguicida generalmente esproporcional al tamao de rea tratada, no al tamao de la

poblacin de la plaga. As mismo, en general, el daoocasionado por una plaga es proporcional al nmero deindividuos por unidad de rea. En consecuencia, la proporcinde costo/beneficio de un programa de control por insecticidas

aumenta conforme disminuye el tamao de la poblacin de laplaga.

Tasa de decremento de una poblacin sujeta a un

control de 90% en cada generacin.

Generacin Nmero de hembras por unidad de reaProgenitora 1,000,000

F1 500,000

F2 125,000

F3 62,500


8/32

Se supone que cada hembra elige una sola pareja al azarentre la poblacin global de machos, si la proporcinde machos estriles liberados en la naturaleza,respecto a los machos silvestres, es de 9:1 en lageneracin progenitora, 1 de cada 10 apareamientosproducir descendencia. As del milln inicial de

hembras, 100,000 se aparean con machos frtiles yproducen 500,000 hembras en la generacin F1.


9/32

Si la proporcin de machos estriles respecto a losmachos silvestres hubiera sido menos de 4:1, lapoblacin de insectos hubiera continuado su aumento.

Tasa de decremento de una poblacin sujeta a la liberacin constante del

nmero de machos estriles necesario para producir una proporcin de 9:1

de machos estriles respecto a los silvestres en la generacin progenitora.

Generacin Nmero dehembras

por unidad

de rea

Nmero demachos

estriles

Proporcin demachos estriles

respecto a los

frtiles

Nmero dehembras en

edad

reproductiva

Progenitora 1,000,000 9,000,000 9:1 100,000

F1 500,000 9,000,000 18:1 26,316

F2 131,580 9,000,000 68:1 1,907

F3 9,535 9,000,000 942:1 10

F4 0 9,000,000 180,000:1 0


10/32

El punto de mayor importancia que se debe recalcar esque, si bien el nivel de control de insecticidas es proporcional

al rea infestada, el control por liberacin de machos estrileses proporcional al tamao de la poblacin de la plaga. Deeste modo, la proporcin de costo/beneficio disminuye conel decremento en el tamao de la poblacin de la plaga.

En general, este modelo sugiere la potencialidad de laintegracin del uso de los dos mtodos, de modo que seexploten las diferentes formas de sus respectivas curvas decosto/beneficio. Los insecticidas se emplean inicialmente

para reducir los altos niveles de las poblaciones y luego sonsustituidos por el control gentico para mantener un nivelaceptable de dichas poblaciones o para reducir an ms sunmero.


11/32

Tasa de decremento de una poblacin sujeta al uso combinado

de machos estriles y un plaguicida (a un porcentaje de control

del 90%) durante una generacin y seguido luego por la simpleliberacin de machos estriles

Generacin Nmero de

hembras por

unidad de

rea

Poblacin

original

reducida en

90%

(nmero)

Nmero

de

hembras

restantes

Nmero de

machos

estriles

liberados

Nmero de

hembras en

edad

reproductiv

a

Progenitora 1,000,000 100,000 100,000 900,000 10,000

F1 500,000 50,000 900,000 2,632

F2 125,000 13,160 900,000 189

F3 62,500 945 900,000 0


12/32

El uso de mutgenos como la radiacin gamma para laesterilizacin de los gusanos barrenadores tiene el defecto quereduce en general la capacidad competitiva del individuo para

conseguir una pareja. La susceptibilidad de las especies ante lasradiaciones gamma es variable, e incluso entre las especiesmenos susceptibles, los procedimientos de esterilizacin nopueden ser iniciados sino hasta en las ltimas etapas del ciclo de

vida, lo que impide la distribucin de los insectos estriles antesde la emergencia de la fase adulta.

Ante stas y otras consideraciones, se han hecho grandesesfuerzos para el uso de genes naturales e inducidos, cambios

cromosmicos y factores citoplsmicos hereditarios queprovocan esterilidad o mortalidad. Obviamente, es necesarioque haya un elemento que ensacare esos rasgos, ya que de otramanera no sera posible mantenerlos dentro de la poblacin.


13/32

ESTERILIDADYCOMPETENCIAENTRE

GAMETOS


14/32

Un macho estril es aquel que produce espermatozoides inactivos o no

produce espermatozoides en absoluto. De este modo, la competenciareproductiva se establece entre los machos silvestres frtiles y los machosestriles. La eficacia de esta tcnica se reduce notablemente cuando lashembras se aparean ms de una vez.

En otros mecanismos de control gentico se introduce una mutacindeletrea en la poblacin natural a travs de un espermatozoide. En estecaso la competencia por los vulos es entre los espermatozoides normalesy los portadores de la mutacin. La eficacia de esta tcnica esindependiente del nmero de apareamientos, por lo que las predicciones

de estos modelos se cumplen por igual.


15/32

Ejemplos de algunos mtodos alternativos que se proponenpara el control gentico:

1. Genes letales condicionales.

Un alelo que slo es letal cuando, y si, presenta una condicinambiental determinada recibe el nombre de gene letal

condicional.

2. Incompatibilidad citoplsmica.

En algunas especies de plagas se ha observado que las

cruzas entre diferentes poblaciones se traduce en un numeromuy bajo de descendientes, lo que se debe a laincompatibilidad en el citoplasma.


16/32

3. Translocaciones cromosmicas.

Es la incorporacin o intercambio de unsegmento cromosmico entre doscromosomas no homlogos. Cuando la sepa

translocada se cruza con la poblacin silvestrenormal, los gametos de los individuos,heterocigticos para la translocacin amenudo presentan supresiones yduplicaciones importantes de los brazoscromosmicos, lo que lleva a un desarrolloanormal o la muerte del individuo que los

recibe.


17/32

4. Impulso meitico.

Se introduce una mutacin ligada alcromosoma Y en la poblacin de laplaga; dicha mutacin altera lasegregacin de los cromosomas, demanera que en vez de producirseespermatozoides X e Y enproporcin 1:1 slo se producen

espermatozoides Y. Cualquierhembra que se aparee con unmacho de la mutacin producirexclusivamente machos, todos loscuales sern a su vez portadores

del cromosoma mutante Y. As pues,en cada generacin sucesiva habrmenos hembras y el tamao de lapoblacin decrecer.


18/32

PROBLEMAS DE LAS TCNICAS DECONTROL GENTICO

A diferencia del uso convencional deinsecticidas, en el que el control sueleefectuarse despus de un estudio poco

detallado de la especie entomolgica,los mtodos de control gentico debenadaptarse perfectamente a lascaractersticas biolgicas de cadaespecie.

Es posible desarrollar un proceso de control altamenteselectivo, lo que lo pone muy por encima del control que seobtiene mediante sustancias qumicas.


19/32

Son muchos los factores que interviene en la aplicacincorrecta del control gentico, mismos que pueden dividirseen cuestiones tcnicas y aspectos biolgicos.

CUESTIONES TCNICAS

Para poder criar artificialmente una especie deinsectos se necesita un conocimiento detallado

de sus necesidades nutricionales y fsicas.

El medio artificial debe producir individuos que seanfsicamente capaces de competir con los que se desarrollanen la naturaleza y de aparearse de manera adecuada bajocondiciones naturales.


20/32

Los procesos utilizados deben ser razonables en cuanto acostos y es necesario establecer mecanismos para lavigilancia constante y el mantenimiento de un control de

calidad en la produccin de insectos.

Comportamiento competitivo en el apareamiento

Para que un mtodo de control funcione con la tcnica de losmachos estriles o sus variantes, es necesario que los machosen cuestin puedan competir con xito contra los machossilvestres en lo que se refiere a apareamiento; ya que las

exposiciones drsticas de los machos a la esterilizacinreducen su capacidad competitiva. Por otra parte, la cra delos insectos bajo condiciones de laboratorio conduce acambios en el comportamiento reproductivo debido a los

procesos de seleccin.


21/32

Numero de individuos adecuado para la liberarlos.

Es necesario saber con exactitud el tamao absoluto de la

poblacin que se desea controlar, ya que solo as se puededeterminar el numero de machos estriles que deben serliberados.


22/32

Es necesario tener un conocimiento bsico de la biologa

de la especie en cuestin antes de planificar un programade control gentico.

Conocer los detalles del comportamiento reproductivo paradeterminar el momento exacto de la liberacin de los

machos estriles. Las tasas de dispersin son factores crticos al tomar

decisiones relacionadas con el numero de sitios deliberacin y la distancia entre los mimos.

ASPECTOS BILGICOS


23/32

HISTORIA DE UN CASO.

La hembra adulto del gusano barrenador Cochliomyia hominivorax , es unmoscardn obscuro, lustroso y de color verdeazul, con tres rayas negras sobreel protrax. Mide aproximadamente dos veces el tamao de la moscadomestica y pone masas en forma de teja que constan de 200 a 400huevecillos las que deposita en la piel seca que rodea las heridas de losanimales. Los huevecillos eclosionan en un da y los pequeos gusanos que

tienen unos rebordes espinosos con forma de tornillo entran en la herida ycomienzan a alimentarse de los tejidos musculares sanos.


24/32

Despus de 4 a 10 das cuando las larvas

completan su desarrollo caen al suelodonde pupan durante 3 a 14 das.Las heridas infestadas por el gusano

barrenador pueden matar al ganado si noson tratadas, las heridas afectangravemente la calidad del cuero.

El gusano barrenador habitaprincipalmente en las regiones tropicales ysubtropicales del norte y Sudamrica


25/32

Para efectuar la prueba de campo se eligi la isla de curazao en el

norte de Venezuela donde el gusano haba atacado gravemente ala poblacin de cabras, ah se dejaron caer desde el aire alrededorde 800 machos estriles en cada una de las 170 millas cuadradasde curazao. La recoleccin de masas de huevecillos depositados endiversos animales husped demostr que la esterilidad era de 69%

despus de una semana, 79% a las 4 semanas , 88% a las 6semanas y 100% a las 7 semanas.

Se estableci un laboratorio de esterilizacin y cra capaz deproducir 2 millones de moscas a la semana en charolas q contenan

una mezcla de agua, carne de res molida sin grasa y sangre citrada,la pupacion ocurri en charolas llenas de arena. Las pupasestriles se empacaban en un numero de 440 por cada cartn yluego se les liberaba desde aviones a razn de 200 por millacuadrada, se liberaban semanalmente 80 millones de moscas.


26/32

El xito del control gentico desato la demanda de un programade erradicacin en el sudoeste de Estados Unidos, ah las

dificultades fueron muchas debido a la enorme extensin detierras que era necesario proteger. Se construyo una planta enTexas para producir hasta 150 millones de moscas estriles porsemana. Al principio los resultados fueron alentadores y loscasos de infestacin por el gusano barrenador disminuyeron conrapidez, de 50,850 en 1962 a 153 en 1970.

La atencin se enfoco a la posibilidad de que las condicionespara la cra de insectos en las plantas hubieran conducido a la

seleccin de machos de laboratorio incapaces de competir con losmachos silvestres; los adultos del gusano barrenador vivennormalmente en bajas densidades de poblacin de 100 a 200individuos por milla cuadrada. En consecuencia su capacidadpara encontrar animales de los cuales se puedan alimentar

depende de su movilidad.


27/32

En 1977 se estableci una cepa de laboratorio derivada de la poblacinsilvestre, con esta se restableci en gran medida el control del gusano

barrenador.

Infestaciones por el gusano barrenador en el suroeste de Estados Unidosdespus de los intentos de erradicacin.

Ao Casosconfirmados

Ao Casosconfirmados

1962 50 850 1970 153

1963 7 168 1971 473

1964 400 1972 95 642

1965 1 062 1973 14 976

1966 1 898 1974 7 273

1967 872 1975 17 568

1968 9,877 1976 29 671

1969 219 1977 468


28/32

Quimioesterilizacin.Se conoce una amplia variedad de

substancias qumicas que interrumpen

el proceso mittico de la clula eimpiden su reproduccin.

La esterilizacin podra realizarse encampo al atraer a los insectos haciatrampas que contenganquimioesterilizantes


29/32

Algunas sustancias son el TEPA al

0.5% en azcar para la esterilizacinde la mosca domestica Muscadomestica,y una solucin de TEPA al0.025% puesta como agua para beberen una trampa cebada con protena

hidrolizada, para la esterilizacin dela mosca mexica de la frutaAnastrepha ludens


30/32

Entre los compuestos qumicosevaluados como agentesesterilizantes cabe mencionar

agentes alquilizantes, aziridinascomo: TEPA, 1-aziridinil, afolato,Hempa, Busulfan, y los anlogos

del acido flico como el hemel


31/32

Todos los quimioesterilizantes,desafortunadamente ejerce un poderosoefecto mutageno y carcingeno sobre elhombre y los animales superiores, por lo que

su empleo, aun bajo condicionessupervisadas, representa un riesgo definitivopara el hombre y su ambiente. No es

recomendable su uso para el manejo deplagas.


32/32

Bibliografa Robert L. Metcalf, William H. Luckmann. 1990.

Introduccin al manejo de plagas de insectos. Limusa.710 pag.

control genético

Documents