manejo de la resistencia de plagas en cultivos genéticamente
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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