ARS News Service
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June 16, 2004

Rapid Test for Global Fungal Threat

Rusts are fungal disease agents that threaten just about every plant or crop in the world. The science of detecting rusts became a bit more precise this year, thanks to Agricultural Research Service scientists who developed a wheat rust species detection kit that relies on a form of rapid DNA testing.

Geneticist Les Szabo, plant pathologist Charles Barnes and lab technician Kim Nguyen developed the polymerase chain reaction (PCR) test to identify the species that do the most damage to wheat: stem rust, stripe rust and two species of leaf rust. The test identifies species by detecting specific DNA sequences in fungal genes. The scientists work at the ARS Cereal Disease Laboratory in St. Paul, Minn.

Extra funding from the U.S. Department of Defense--along with many years of previous research on rust taxonomy, including creation of an extensive database of DNA sequences--enabled Szabo to develop the test in just one year.

Diagnostic labs will likely use the test to analyze rust samples from around the world.

Plans for future tests include all the important rusts affecting other major cereal grain crops, including barley, rye and oats.

Once the scientists develop kits to more accurately identify individual rust species, they will devise additional tests to identify subspecies and genetic lineages. This will allow labs to track the movement of rusts worldwide and to immediately recognize types of these rust fungi that might be new to this country.

Knowing the subspecies and lineages will also alert scientists to which crops and varieties are at risk. This information will be useful to farmers, and it will give scientists an early start on breeding resistant varieties and developing new controls.

The work is expected to lead to the discovery of new species of rust fungi, adding to the 7,000 known rust species in the world.

More information about ARS rust detection research can be found in the current issue of Agricultural Research magazine, available online at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jun04/rust0604.htm

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
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Don Comis, (301) 504-1625, comis@ars.usda.gov
16 de junio 2004

Un ensayo rápido para la amenaza global del hongo

Royas son agentes fungales de enfermedad que amenazan casi todas las plantas y cosechas en el mundo. La ciencia para detectar las royas es un poco más precisa este año, gracias a los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) que han desarrollado una herramienta para detectar especies de roya del trigo, confiando en una forma de ensayo rápido del ADN.

El genetista Les Szabo, el patólogo de plantas Charles Barnes y la técnica de laboratorio Kim Nguyen desarrollaron el ensayo de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR por sus siglas en inglés) para identificar las especies que causan el daño mayor al trigo: roya del tallo, roya lineal y dos especies de la roya de la hoja. El ensayo identifica las especies detectando secuencias específicas del ADN en los genes del hongo. Los científicos trabajan en el Laboratorio de Enfermedades del Cereal, mantenido por el ARS en St. Paul, Minnesota.

Fondos adicionales del Departamento de Defensa de EE.UU. -- junto con muchos años de investigaciones anteriores sobre la taxonomía de la roya, incluyendo la creación de una base de datos extensiva sobre las secuencias del ADN -- hizo posible el desarrollo del ensayo por Szabo en solamente un año.

Los laboratorios diagnósticos probablemente usarán el ensayo para analizar muestras de royas de alrededor del mundo.

Planes para ensayos en el futuro incluyen todas la royas importantes que afectan otras cosechas mayores de granos de cereales, incluyendo cebada, centeno y avena.

Cuando los científicos desarrollen herramientas para identificar con más precisión las especies individuales de la roya, ellos devisarán ensayos adicionales para identificar subespecies y linajes genéticos. Esto permitirá que los laboratorios puedan observar el movimiento de las royas por el mundo y reconocer inmediatamente los tipos de hongos de roya que podrían ser nuevo en EE.UU.

Un conocimiento sobre las subespecies y linajes también alertará a los científicos sobre cuales de las cosechas y variedades están en riesgo. Esta información será útil para los granjeros, y dará a los científicos una oportunidad temprana para cultivar variedades resistentes y desarrollar controles nuevos.

Se espera que este trabajo llevará al descubrimiento de especies nuevas del hongo de la roya, aumentando las 7.000 especies de la roya ahora conocidas en el mundo.

Más información sobre la investigación de detección de la roya por el ARS se puede encontrar en la revista 'Agricultural Research' de junio, disponible en Internet en:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jun04/rust0604.htm

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.