control y manejo genético de plagas y enfermedades
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CONTROL Y MANEJO GENÉTICO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES
Parasitología Agrícola
Agroecología general 4°grado grupo B
LAS PLAGAS Y ENFERMEDADES EN EL AGRO ECOSISTEMA
Plagas y Enfermedades
Medio
ParasitoHombre
Las plagas y Las plagas y
enfermedades se dan enfermedades se dan
por la interacción de los por la interacción de los
factores dentro del factores dentro del Enfermedades
Hospedante
factores dentro del factores dentro del
esquema. esquema.
En un agro ecosistema En un agro ecosistema
existe la acción existe la acción
participativa del participativa del
hombre.hombre.
MANEJO MEDIANTE PRINCIPIOS GENÉTICOS
Durante muchos siglos el hombre empleó principios genéticos para desarrollar
variedades y razas de plantas y animales apropiadas para su propósito, más aun
que sus progenitores.
Ejemplo: Ejemplo:
•La diferencia entre el teocinte y el maíz actual son
extremadamente grandes.
•El jitomate y el tomatillo son otro claro ejemplo de cambios
intensos en el fenotipo y en el genotipo de las plantas
silvestres y cultivadas.
La selección no intencional de plantas resistentes contra el ataque de plagas y
enfermedades probablemente se dio en los estados primitivos de la agricultura
RESISTENCIA DE LA PLANTA
La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la La cantidad de daño causado por una plaga a un cultivo depende del tamaño de la
población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.población del insecto y de la capacidad de la planta de soportar el daño.
I. Desde un punto de vista evolutivo, las características de
resistencia de una planta son pre adaptativas. Las plantas que
poseen los genes para este carácter, toleran la presión selectiva de
las poblaciones de insectos, aumentando así sus oportunidades
de supervivencia y reproducción
II. A pesar de la evidencia de la efectividad del manejo genético de
poblaciones de plagas y enfermedades, este sistema no ha
recibido mucha consideración por parte de los entomólogos.
PLANTA-INSECTO
� La planta hospedera del patógeno es el universo en el que encuentra sustento y refugio
� Los insectos en un ecosistema en equilibrio consumen cualquier cantidad de plantas, no son específicos para una especie en particular.
� La especialización de las plantas cultivadas favorece y proporciona ciertas condiciones para el desarrollo de los patógenos, pueden ser ciertas condiciones para el desarrollo de los patógenos, pueden ser efectos físicos o químicos.
¿CÓMO SE DA LA INTERACCIÓN?
Básicamente se tiene que presentar el proceso Básicamente se tiene que presentar el proceso Básicamente se tiene que presentar el proceso Básicamente se tiene que presentar el proceso siguiente de reconocimiento.siguiente de reconocimiento.siguiente de reconocimiento.siguiente de reconocimiento.
Búsqueda del hábitat del hospedero
Localización del hospedero
Reconocimiento del hospedero
Aceptación del hospedero
Hospedero adecuado: Infección
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ADAPTACIÓN DEL PATÓGENO
� Factores físicos: ciertas características morfológicas del hospedero tales como suculencia, firmeza de tejidos, pubescencia, color…
� Factores químicos: el medio interno de la planta contiene una mezcla de compuestos que pueden ser contiene una mezcla de compuestos que pueden ser tolerados o no; útiles o no. Metabolitos, azucares, etc.
EL MANEJO GENÉTICO Y EL CONCEPTO DE PATOSISTEMA
El nivel de resistencia que pudiera presentar una planta depende,
obviamente, de las defensas específicas morfológicas y bioquímicas
que ésta presente.
Pero en ultima instancia la expresión y estabilidad de los caracteres de
resistencia dependen en última instancia del genotipo del vegetal, el
genotipo del patógeno y las interacciones que se dan entre ambos.
resistencia dependen en última instancia del genotipo del vegetal, el
genotipo del patógeno y las interacciones que se dan entre ambos.
PATOSISTEMA
Parasito Hospedante
¿Cual es cual?¿Cual es cual?
¿Que caracteriza a cada uno de los ¿Que caracteriza a cada uno de los
elementos?elementos?
TIPOS DE PATOSISTEMAS
Silvestre
•No interviene el hombre
•Es autónomo,
Plantas cultivadas
•Hay intervención del hombre
Malezas
•Son plantas indeseadas en un momento y •Es autónomo,
se auto regula
•Población genéticamente mezclada
del hombre
•No se auto estabiliza
•Población genéticamente uniforme
un momento y lugar determinado
•Ahora los parásitos son apreciados por el hombre
LAS EPIDEMIAS Y LAS ENDEMIAS
� Las epidemias y los ciclos discontinuos
� Las endemias y los ciclos continuos
� El estratega k
� El estratega r
LA DIFERENCIA ENTRE EPIDEMIA Y ENDEMIA DENTRO DE LOS PATOSISTEMAS
Cuatro patosistemas
básicos
Epidemias en una Epidemia en una Endemia en una Endemia en una Epidemias en una población
genéticamente mezclada
Epidemia en una población
genéticamente uniforme
Endemia en una población
genéticamente mezclada
Endemia en una población
genéticamente uniforme
Hay cuatro composiciones básicas de patosistemas de las plantas, dentro de estas
las epidemias y las endemias para poblaciones uniformes y genéticamente
mezcladas. Donde influyen los estrategas k y r.
LAS INFECCIONES
� Aloinfección: El parásito llega desde algún otro lugar a
infectar a un hospedante, la resistencia vertical es la encargada
de proteger a la planta contra este.
Autoinfección: una vez acoplado el parásito este se � Autoinfección: una vez acoplado el parásito este se
disemina sobre el resto de la planta, hay una relativa facilidad;
la resistencia horizontal se encarga de esto.
QUE ES UNA ENFERMEDAD
La palabra “patógeno” literalmente significa “generador de enfermedad”. Es cuestionable, sin embargo, si algunos patógenos realmente causan enfermedad. En sentido estricto, la palabra enfermedadenfermedadenfermedadenfermedad indica disturbio fisiológico
RESISTENCIA
Resistencia es la habilidad de la planta para reducir el crecimiento y/o desarrollo del parásito después que se ha iniciado o establecido el contacto. reproducción.
La resistencia es medida comparando la cantidad de patógeno o parásito por planta o parte de planta y para comparar esta cantidad con la cantidad en una planta susceptible (menos resistente). La con la cantidad en una planta susceptible (menos resistente). La severidad de los posibles síntomas no es relevante puesto que la severidad de los síntomas no está bien correlacionada con la cantidad de patógeno en o sobre la planta.
AntixenosisAntixenosis
La planta es refractaria hacia los patógenos (xenos =invitado) se da por
impedimentos, puede ser química o física.
Química: se da por la selección del insecto patógeno, preferencia, los
hospederos que no ofrecen las características esperadas se
desechan. Sin embargo no hay ejemplos notables atribuidos
solamente a esto.solamente a esto.
Morfológica: Aquí se reúnen los mecanismos de resistencia
relacionados con las características morfológicas o estructurales que
impiden la alimentación o sobrevivencia del patógeno.
Antibiosis
El término antibiosis comprende todos los efectos fisiológicos adversos de
naturaleza temporal o permanente que resultan de la ingestión de una planta por
el insecto.
Los insectos que se alimentan de plantas resistentes pueden manifestar
síntomas de antibiosis que van desde agudas hasta muy leves.
Generalmente son problemas en el funcionamiento fisiológico y en la
conducta normal de desarrollo.conducta normal de desarrollo.
Puede deberse a: presencia de metabolitos tóxicos, ausencia o insuficiencia de
nutrientes esenciales, proporciones no balanceadas de nutrimentos, presencia de
antimetabolitos que impiden a los insectos metabolizar nutrientes y/o la presencia
de enzimas que inhiben los procesos normales de digestión.
SUBSISTEMA VERTICAL
Caracterizado por:Caracterizado por:
1. Relación gene por gene
Interacción diferencial2. Interacción diferencial
3. Débil ante la autoinfección, por lo tanto es
temporal
Su Su Su Su herencia está controlada por herencia está controlada por herencia está controlada por herencia está controlada por mono genes, mono genes, mono genes, mono genes, cada uno cada uno cada uno cada uno
de los cuales tiene su correspondiente y acoplante gene de los cuales tiene su correspondiente y acoplante gene de los cuales tiene su correspondiente y acoplante gene de los cuales tiene su correspondiente y acoplante gene
de habilidad parasitaria vertical en el de habilidad parasitaria vertical en el de habilidad parasitaria vertical en el de habilidad parasitaria vertical en el parásito.parásito.parásito.parásito.
Cuando se usa en un patosistema cultivado Cuando se usa en un patosistema cultivado Cuando se usa en un patosistema cultivado Cuando se usa en un patosistema cultivado
(generalmente sobre la base de la uniformidad (generalmente sobre la base de la uniformidad (generalmente sobre la base de la uniformidad (generalmente sobre la base de la uniformidad
genética), esta resistencia resulta temporal, pues una genética), esta resistencia resulta temporal, pues una genética), esta resistencia resulta temporal, pues una genética), esta resistencia resulta temporal, pues una
sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el sola aloinfección inicial eventualmente culmina en el
colapso de todo el cultivar. colapso de todo el cultivar. colapso de todo el cultivar. colapso de todo el cultivar.
ROMPIMIENTO
� Falla cualitativa total, de la resistencia vertical. Cuando una aloinfección es acoplante la resistencia vertical deja de funcionar, y es cuando se dice que fue rota.. Considerando que siempre se da un cierto grado de acoplamiento, la resistencia vertical es temporal
SUBSISTEMA HORIZONTAL
Caracterizada por:
1. No presenta una relación gene por gene
Presenta un rango constante2. Presenta un rango constante
3. Es la resistencia que queda tras la
aloinfección
CARACTERÍSTICAS � No involucra una relación gene por gene y no exhibe una interacción diferencial.
� La resistencia horizontal es la resistencia que invariablemente permanece después de que la resistencia vertical ha sido acoplada.
� De manera análoga, la habilidad parasítica horizontal es la habilidad para parasitar que horizontal es la habilidad para parasitar que invariablemente permanece después de que un parásito ha acoplado la resistencia vertical (si esto llega a ocurrir).
� Opera igualmente en contra de todos los patotipos verticales acoplantes del parásito.
� Fenómeno de rango constante.
� La resistencia horizontal y la habilidad parasítica horizontal son genéticamente independientes.
� La función de la resistencia horizontal es controlar los patotipos verticales acoplantes.
� No es necesaria una fuente una buena fuente de resistencia para hibridar en busca de resistencia horizontal.horizontal.
� La serie completa de poligenes puede estar presente en la población genéticamente mezcladas, pero ninguna planta individual tendrá mas que unos cuantos de estos poligenes.
� Se logra únicamente a través de hibridación de poblaciones.
LA RESISTENCIA HORIZONTAL ES DURABLE
� Cuando Van Der Plank (1963) definió por primera vez a la resistencia horizontal, y postuló que es durable en general provocó escepticismo.
Posiblemente la mejor evidencia de la Posiblemente la mejor evidencia de la resistencia horizontal es el argumento evolutivo general, esto es, que el proceso macroevolutivo requeriría un incremento continuo de habilidad parasítica horizontal, e incremento de resistencia horizontal por parte del hospedante.
IMPORTANCIA DE LA RESISTENCIA HORIZONTAL
� Es esencial en los cultivos de escaso valor
comercial, como cultivos de subsistencia y
forrajes. El valor agrícola de la resistencia
horizontal tiende entonces a ser inversamente horizontal tiende entonces a ser inversamente
proporcional al valor comercial el cultivo. Es
necesario resaltar otros factores, estos
incluyen pérdidas del manejo del parásito y
preferencias de los consumidores.
El mejoramiento del producto deseado frecuentemente implica la
reducción intencional de factores que como coincidencia intervienen en
los factores de resistencia.
Ejemplo:
Las reservas de almidón de las raíces dela yuca primitiva están protegida
del ataque de consumidores por la presencia de glucósidos ciánogenicos.
La yuca dulce tiene bajas concentraciones de estos y por lo tanto es más
segura para el consumo humano, pero también susceptible al ataque de
insectos y herbívoros. insectos y herbívoros.
Agricultura de subsistencia
Agricultura extensiva
Agricultura intensiva
Horticultura
Agricultura industrial
Valor de la resistencia
horizontal
Valor comercial de
los cultivos
Alto Bajo
AltoBajo
Presencia de la resistencia horizontal en los cultivos
David Dent. Insect pest manegement. Ed.
CAB International. Reino Unido 1991.
Robinson, Raoul A. Manejo del hospedante
en patosistemas agrícolas Colegio de
Postgraduados, Montecillo, México 1987
Marcus Kogan et. al. Manejo y control de
plagas de insectos. National Academy of
Sciences. Washington D.C., Ed. Noriega-
Limusa. México 1991.
BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA
Romero Rosales, Felipe Resistencia vegetal a
insectos y ácaros : los conceptos y las bases
UACH, México 2000.
www.infoagro.com/consultas_isp/discusion_r
esponder.php=23$var_consult.htm
Gracias por su atención