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Genética de laResistencia a enfermedades
UNIDAD TEMÁTICA 5
Cátedra Genética y Mejoramiento Vegetal y Animal
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•Bacterias, •Hongos, •Virus•Nemátodos•Insectos
La reducción del rendimiento de cultivos debido a la infección de patógenos se estima en un 15%
Es provocado por:
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Resistencia ConstitutivaBarreras físicas y químicas (Pasiva)
Resistencia Constitutiva y Resistencia Inducida
Resistencia Inducida (genes de resistencia)Resistencia en ciertos cultivares de plantas que normalmente pueden ser infectadas
por un determinado patógeno.
Podemos distinguir resistencia vertical y horizontalVertical: involucra un solo gen que confiere
resistencia (relación gen-gen, tipo Mendeliana dominante). Horizontal: involucra múltiples genes que
confieren resistencia
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RESISTENCIA GENÉTICA: interferencia y/o reducción del crecimiento o
desarrollo del patógeno
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VARIEDAD RESISTENTE
NO IMPLICA AUSENCIA COMPLETA DE ENFERMEDAD
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En las variedades con resistencia verticalse produce la muerte rápida de las célulasalrededor del punto de ingreso del patógeno,aislándolo y no permitiendo su expansióny desarrollo posterior de la enfermedad.
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Tipos de infección producidos por Puccinia triticina en trigo
0: Inmune: sin pústulas. 1: Resistente (R) pústulas muy chicas rodeadas de tejido muerto2: Moderadamente resistente (MR)
pústulas chicas-medianas con algo de tejido muerto3: Moderadamente susceptible (MS)
pústulas medianas sin tejido muerto4: Susceptible (S)
pústulas grandes sin tejido muerto
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HUÉSPEDHUÉSPEDHUÉSPEDAMBIENTEAMBIENTE
ENFERMEDADENFERMEDADENFERMEDAD
PATÓGENOPATÓGENO
INFLUENCIAINFLUENCIA DEL HOMBRE DEL HOMBRE
TRIÁNGULO TRIÁNGULO TETRAEDRO TETRAEDRO
AEGRICORPUS
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Resistencia a enfermedades
Resistencia específica o vertical
Resistencia no específica u horizontal
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Resistencia a enfermedades
Resistencia específica o vertical
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“Por cada gen condicionando REACCIÓN en el huésped hay
un gen específico en el patógeno condicionando VIRULENCIA”. Flor, 1956
HUÉSPED: GENES DE RESISTENCIA
CARÁCTER DOMINANTE
PATÓGENO: GENES DE VIRULENCIA
CARÁCTER RECESIVO
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RESISTENCIA SUSCEPTIBILIDAD
FENOTIPO DE INFECCIÓN
FENOTIPO DE LA INTERACCIÓN HUÉSPED-PARÁSITO
CARACTERÍSTICO DE CADA SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO
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R S
S S
H U É S P E D
R_ rrPATÓGENO
A_
aa
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R1 _ R2_ r1r1 r2r2
A1A1 A2A2
a1a1 a2a2
R1 _ r2r2
A1A1 a2a2
R R S
R R S
S S S
H OSPEDANTEPATÓGENO
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La resistencia vertical permite identificar nuevos tipos de
interacciones génicas
Interacciones intralélicas
Interacciones interalélicas
Interacciones de tercer nivel
Interacciones de cuarto nivel
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FUERTE INTERACCIÓN H-P
INCOMPATIBLE (-)
COMPATIBLE (+)
POCOS GENES INVOLUCRADOS
RESISTENCIA VERTICALo
RAZA ESPECÍFICA
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EJEMPLOS DE INTERACCIÓN GEN POR GEN
ROYAS Linum - Melampsora liniZea – Puccinia sorghiTriticum – Puccinia reconditaAvena – Puccinia graminis avenaeHelianthus – Puccinia helianthiCoffea – Hemileia vastatrix
CARBONES Avena – Ustilago avenaeHordeum – Ustilago hordei
OTROS HONGOS Malus – Venturia inaequalisSolanum – Phytophthora infestansLycopersicon – Cladosporium fulvum
NEMÁTODOS Solanum – Heterodera rostochiensis
INSECTOS Triticum – Mayetolia destructor
BACTERIAS Gossypium – Xhantomonas malvacearumLeguminosae - Rhizobium
VIRUS Lycopersicon - TMVSolanum – Virus X de la papa
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0
0.4
1
0 1 2 3 1,2 1,3 1,4 2,3 1,2,3
Razas de Phytophtora infestans
RESISTENCIA R1
Resistencia de un cultivar de papa a Phytophtora infestans
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Resistencia a enfermedades
Resistencia específica o vertical
Resistencia no específica u horizontal
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Resistencia a enfermedades
Resistencia no específica u horizontal
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Mejoramiento para la resistencia a enfermedades
Resistencia general o no específica:
Selección recurrente
Resistencia específica:
Retrocruza
Método Piramidal
Cultivares multilíneas
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Método de retrocruza para introducir un gen dominante
DonanteDonante RecurrenteRecurrente R1R1 x r1r1
R1r1 x r1r1 F: 0,5
1/2 R1r1 1/2 r1r1 x r1r1 F: 0,75
1/2 R1r1 1/2 r1r1 x r1r1 F: 0,875
1/2 R1r1 1/2 r1r1 F: 0,925
1/4 R1R1 1/2 R1r1 1/4 r1r1
Segrega
Todos resistentes
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Mejoramiento para la resistencia a insectos
Selección recurrente
Genes mayores (retrocuza)
Transgénesis