Genética de laResistencia a enfermedades

UNIDAD TEMÁTICA 5

Cátedra Genética y Mejoramiento Vegetal y Animal

•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:

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

RESISTENCIA GENÉTICA: interferencia y/o reducción del crecimiento o

desarrollo del patógeno

VARIEDAD RESISTENTE

NO IMPLICA AUSENCIA COMPLETA DE ENFERMEDAD

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.

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

HUÉSPEDHUÉSPEDHUÉSPEDAMBIENTEAMBIENTE

ENFERMEDADENFERMEDADENFERMEDAD

PATÓGENOPATÓGENO

INFLUENCIAINFLUENCIA DEL HOMBRE DEL HOMBRE

TRIÁNGULO TRIÁNGULO TETRAEDRO TETRAEDRO

AEGRICORPUS

Resistencia a enfermedades

Resistencia específica o vertical

Resistencia no específica u horizontal

Resistencia a enfermedades

Resistencia específica o vertical

“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

RESISTENCIA SUSCEPTIBILIDAD

FENOTIPO DE INFECCIÓN

FENOTIPO DE LA INTERACCIÓN HUÉSPED-PARÁSITO

CARACTERÍSTICO DE CADA SISTEMA HUÉSPED-PARÁSITO

R S

S S

H U É S P E D

R_ rrPATÓGENO

A_

aa

R1 _ R2_ r1r1 r2r2

A1A1 A2A2

a1a1 a2a2

R1 _ r2r2

A1A1 a2a2

R R S

R R S

S S S

H OSPEDANTEPATÓGENO

La resistencia vertical permite identificar nuevos tipos de

interacciones génicas

Interacciones intralélicas

Interacciones interalélicas

Interacciones de tercer nivel

Interacciones de cuarto nivel

FUERTE INTERACCIÓN H-P

INCOMPATIBLE (-)

COMPATIBLE (+)

POCOS GENES INVOLUCRADOS

RESISTENCIA VERTICALo

RAZA ESPECÍFICA

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

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

Resistencia a enfermedades

Resistencia específica o vertical

Resistencia no específica u horizontal

Resistencia a enfermedades

Resistencia no específica u horizontal

Mejoramiento para la resistencia a enfermedades

Resistencia general o no específica:

Selección recurrente

Resistencia específica:

Retrocruza

Método Piramidal

Cultivares multilíneas

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

Mejoramiento para la resistencia a insectos

Selección recurrente

Genes mayores (retrocuza)

Transgénesis