ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Alfredo Flores, (301) 504-1627, alfredo.flores@ars.usda.gov

Genetic technology developed by Agricultural Research Service (ARS) scientists and cooperators suggests that cottonseed could one day become a significant source of low-cost protein for the developing world.

The research team, headed by Keerti Rathore at the Institute for Plant Genomics and Biotechnology, Texas A&M University, and ARS chemists Robert D. Stipanovic and Lorraine S. Puckhaber in College Station, Texas, found a way to genetically reduce the amount of the natural toxin known as gossypol in cottonseed.

Stipanovic and Puckhaber are with the ARS Cotton Pathology Research Unit, part of Southern Plains Agricultural Research Center in College Station.

The research team showed that by coupling what's known as RNA interference technology, or RNAi, with a seed-specific gene promoter, it's possible to significantly reduce gossypol levels within cottonseed and not reduce the levels of gossypol and related compounds in the foliage. The presence of these compounds in the foliage helps protect the plant from attack by insects.

Gossypol is a toxic pigment that can be safely ingested only by ruminant animals with complex stomachs, so most of the nutritious meal produced during cottonseed processing is currently sold as cattle feed.

Use of the RNAi technology to develop new cotton lines could lead to plants with low enough gossypol levels in the seed that the 44 million metric tons of cottonseed produced yearly could be used to provide roughly 10 million metric tons of protein. This would help meet the total protein needs of almost a half billion people.

In addition, U.S. consumers craving a new and nutritious snack food could soon be reaching for crunchy "TAMU nuts," which were developed at Texas A&M over 20 years ago. Reduced-gossypol cotton seeds have a nutty flavor and crunch.

The research was published in a recent edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences.

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

Tecnología reduce el gosipol en la semilla de algodón

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Alfredo Flores, (301) 504-1627, alfredo.flores@ars.usda.gov

Una tecnología genética desarrollada por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y colaboradores sugiere que la semilla de algodón algún día pueda ser una fuente significante de una proteína de bajo costo para el mundo en vía de desarrollo.

El grupo de investigación dirigido por Keerti Rathore en el Instituto para Genómicas de Planta y Biotecnología en la Universidad de Texas A&M (TAMU por sus siglas en inglés), y los químicos del ARS Robert D. Stipanovic y Lorraine S. Puckhaber en College Station, Tejas, descubrieron una manera para reducir genéticamente la cantidad de la toxina natural gosipol en la semilla de algodón.

Stipanovic y Puckhaber trabajan en la Unidad de Investigación de Patología de Algodón, mantenida por ARS en el Centro de Investigación Agrícola de Llanuras Sureñas en College Station.

El grupo de investigación mostró que es posible juntar lo que se conoce como la tecnología de interferencia de ARN (o RNAi en inglés), con un promotor de gene de semilla especifica. En esta manera, se puede reducir significativamente los niveles de gosipol en la semilla de algodón sin reducir los niveles de gosipol y compuestos relacionados en el follaje. La presencia de estos compuestos en el follaje ayuda a proteger la planta contra un ataque por insectos.

Gosipol es un pigmento toxico que puede ser ingerido seguramente sólo por animales rumiantes con estómagos complejos, así que la mayoría de la harina nutritiva producida durante el procesamiento de la semilla de algodón es actualmente vendida como pienso para ganado.

El uso de la tecnología RNAi para desarrollar nuevas líneas de algodón podría resultar en plantas con niveles muy bajos de gosipol en la semilla. Estos niveles son tan bajos que los 44 millones de toneladas métricas de semilla de algodón producidas anualmente podrían ser usadas para proveer como 10 millones de toneladas métricas de proteína. Esto proveerá las necesidades totales de proteína para casi quinientos millones de gente.

Además, consumidores estadounidenses deseando un nuevo alimento nutritivo pronto podrían conseguirlo en nueces que fueron desarrollados hace 20 años en TAMU. Las semillas de algodón con el gosipol reducido son crujientes y tienen un sabor de nuez.

La investigación fue publicada en una edición reciente de 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias).

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