Washington, DC, USA
February 1, 2012
A specific gene in corn seems to confer resistance to three important leaf diseases, according to U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists and their university colleagues.
This discovery, published in 2011 in the Proceedings of the National Academy of Sciences, could potentially help plant breeders build disease-resistance traits into future corn plants.
The research team included Agricultural Research Service (ARS) plant geneticists Peter Balint-Kurti, Jim Holland and Matt Krakowsky in the agency's Plant Science Research Unit in Raleigh, N.C., and scientists with the University of Delaware, Cornell University, and Kansas State University. ARS is the USDA's chief intramural scientific research agency.
Three diseases-southern corn leaf blight, northern leaf blight, and gray leaf spot-all cause lesions on corn leaves worldwide. In the U.S. Midwest Corn Belt, northern leaf blight and gray leaf spot are significant problems.
The researchers examined 300 corn varieties from around the world to ensure a genetically diverse representation. No corn variety has complete resistance to any of these diseases, but varieties differ in the severity of symptoms they exhibit.
The researchers set out to look for maize lines with resistance to the three diseases to determine which genes underlie disease resistance, according to Balint-Kurti. When they tested the lines for resistance, they found that if a corn variety was resistant to one disease, chances were favorable that it was also resistant to the other two.
The researchers applied a statistical analysis technique called "association mapping" to identify regions of the genome associated with variation in disease resistance. According to Balint-Kurti, the scientists knew there was a strong correlation between resistance of one disease and the other two. They postulated that some resistance genes conferred resistance to two or more different diseases, and they identified a gene that seemed to confer multiple disease resistance.
This gene, a GST (glutathione S-transferase), is part of a family of genes known for their roles in regulating oxidative stress and in detoxification. Both of these functions are consistent with a role in disease resistance.
Read more about this research in the February 2012 issue of Agricultural Research magazine.
Gen ayuda a combatir múltiples enfermedades de las hojas de maíz
Parece que un gen específico en el maíz puede conferir resistencia contra tres importantes enfermedades de las hojas de la planta, según científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colegas universitarios.
Este descubrimiento, el cual fue publicado en el 2011 en 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (Actos de la Academia Nacional de Ciencias), podría ayudar a los criadores de plantas a incorporar rasgos de resistencia contra estas enfermedades en las plantas de maíz del futuro.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés).
El grupo de investigadores incluyó genetistas de plantas Peter Balint-Kurti, Jim Holland y Matt Krakowsky en la Unidad de Investigación de la Ciencia de Plantas mantenida por el ARS en Raleigh, Carolina del Norte, y científicos con la Universidad de Delaware, la Universidad de Cornell, y la Universidad Estatal de Kansas.
Tres enfermedades—el tizón sureño del maíz, el tizón norteño del maíz, y la piricularia—causan lesiones en las hojas del maíz en todas partes del mundo. En la región de producción de maíz en el Medio-Oeste de EE.UU., el tizón norteño y la piricularia son problemas significativos.
Los investigadores examinaron 300 variedades de maíz que vinieron de todas partes del mundo, de este modo asegurando una gama amplia de diversidad genética en el surtido. No hay ninguna variedad de maíz que tiene resistencia completa a cualquiera de estas enfermedades, pero las variedades varían en cuanto a la severidad de los síntomas demostrados en las hojas.
Los investigadores buscaron líneas de maíz que tienen resistencia a las tres enfermedades, con el propósito de determinar cuáles de los genes proveen la resistencia, según Balint-Kurti. Cuando los científicos probaron las líneas para determinar su resistencia a las tres enfermedades, descubrieron que si una variedad de maíz era resistente a una de las enfermedades, fue probable que esa misma variedad también tenga resistencia a las otras dos enfermedades.
Los investigadores aplicaron el método de análisis estadístico llamado en inglés 'association mapping' (mapas de asociaciones genéticas) para identificar las regiones del genoma asociadas con las variaciones en resistencia a las enfermedades. Ellos sospecharon que algunos de los genes de resistencia confieren resistencia a dos o más enfermedades diferentes, e identificaron un gen que parece conferir resistencia a múltiples enfermedades.
Este gen, el cual se llama GST (glutathione S-transferase), es parte de una familia de genes conocidos por sus papeles en la detoxificación y la regulación del estrés oxidativo. Estas funciones son coherentes con un papel en la resistencia a las enfermedades.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' of febrero del 2012.
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