ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@ars.usda.gov

A key genetic discovery by Agricultural Research Service (ARS) and university scientists opens the door to breeding soybeans that can resist Chinese soybean aphids.

Since first being detected in Wisconsin in 2000, the soybean aphid (Aphis glycines) has spread across the Midwest and into the Deep South, causing millions of dollars of losses to the legume crop. Growers have fought back with insecticide spraying, a practice that adds $12 to $25 per acre to their production costs.

ARS plant pathologist Glen Hartman and University of Illinois (UI) collaborators at Urbana have worked to find cheaper, longer-term alternatives. In early 2004, their efforts paid off with the discovery of Rag1, a single gene conferring resistance to the exotic aphid in two southern cultivars that are no longer grown.

Normally, the sap-sucking pest causes harm in the form of stunted growth, disfigured leaves, poor pod formation, and the plant's eventual death. But in tests, neither wingless female aphids nor their nymph offspring survived for long when confined to the resistant beans' leaves. Typically, 94 to 100 percent of female aphids died within 10 days--compared to 17 percent on "Pana," a nonresistant variety--reports Hartman, at ARS' Soybean/Maize Germplasm, Pathology, and Genetics Research Unit in Urbana. Nymphs suffered a similar fate, he adds.

Hartman and UI collaborators Curtis Hill, Shawn Carlson, Brian Diers and Yan Li identified the aphid resistance after screening 800 commercial soybean cultivars and 3,000 germplasm accessions managed by ARS in Urbana. Since publishing their finding in Crop Science, the team has mapped Rag1's genetic whereabouts on the resistant beans' DNA (deoxyribonucleic acid). They've also identified marker regions and devised technology to detect them so that soybean breeders can rapidly identify resistant plants.

New, high-yielding cultivars bred to express Rag1 could be available by 2008. Meanwhile, the team's search for other resistance genes continues.

Read more about their work in the November 2005 issue of Agricultural Research magazine, available online at:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/nov05/soy1105.htm

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

La soya del futuro podría poseer resistencia al áfido

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@ars.usda.gov

Un importante descubrimiento genético por los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y algunos investigadores universitarios abre la puerta al desarrollo de cultivares de soya que pueden resistir los ataques del áfido de la soya.

Desde su detección por primera vez en EE.UU. en Wisconsin en 2000, el áfido Aphis glycines se ha extendido por la región del oeste medio al sur, causando millones de dólares en pérdidas en la cosecha de soya. Los cultivadores han combatido estos ataques con aplicaciones de insecticidas, pero esta práctica agrega de 12 a 25 dólares por acre a sus gastos de producción.

El patólogo de plantas Glen Hartman del ARS y sus colaboradores en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han trabajado para descubrir alternativas más económicas que duran por más tiempo. Al principio de 2004, sus actividades resultaron en el descubrimiento de Rag1, un solo gene que provee resistencia contra el áfido en dos variedades sureñas de soya que ya no están cultivadas.

Normalmente, esta plaga, el cual absorbe la savia, causa daño a la planta por crecimiento atrofiado, hojas estropeadas, formación mala de las vainas, y eventualmente la muerte de la planta. Pero en ensayos, ni los áfidos femeninos sin alas ni su cría de ninfas sobrevivieron por mucho tiempo después de ser confinados a las hojas de las soyas resistentes.

Típicamente, de 94 a 100 por ciento de los áfidos femeninos murieron dentro de 10 días, comparados con 17 por ciento en 'Pana', una variedad de soya que es susceptible al áfido, reporta Hartman, quien trabaja en la Unidad de Investigación del Germen Plasma, la Patología y la Genética de Soya y Maíz, mantenida por ARS en Urbana. Las ninfas sufrieron un destino similar, él dice.

Hartman y sus colaboradores universitarios Curtis Hill, Shawn Carlson, Brian Diers y Yan Li identificaron la resistencia contra los áfidos después de evaluar 800 cultivares comerciales de soya y 3.000 accesiones de germen plasma mantenidas por ARS en Urbana. Desde la publicación de su hallazgo en la revista 'Crop Science' (Ciencia de Cosechas), el grupo ha mapeado la posición genética de Rag1 en el ADN (ácido deoxiribonucleico) de las soyas que tienen resistencia. El grupo también ha identificado regiones de ADN con marcadores genéticos importantes y ha desarrollado una tecnología para detectar estas regiones que permitirá que los criadores de nuevas variedades de soya puedan identificar rápidamente las plantas que tienen resistencia.

Nuevos cultivares desarrollados específicamente para adquirir Rag1 y producir rendimientos altos podrían ser disponibles en 2008. Mientras tanto, el grupo continúa buscando otros genes que proveen resistencia al áfido.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de noviembre 2005:
http://www.ars.usda.gov/is/espanol/AR/archive/nov05/soy1105.es.htm

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