Madrid, Spain
November 5, 2008
Agricultural Research Service, USDA
By Jan
Suszkiw
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An
ARS researcher will use the technique known as gene
silencing to identify genes that enable plants to
naturally resist the fungus that causes soybean rust,
the foliar disease shown here that diminishes yields.
Photo courtesy of Reid Frederick, ARS. |
The soybean rust fungus
Phakopsora pachyrhizi may meet its match, thanks to a
gene-silencing technique that scientists of the
Agricultural Research Service
(ARS) plan to deploy to identify genes that enable plants to
naturally resist this fungal foe.
Molecular biologist
Kerry Pedley, at the ARS
Foreign Disease-Weed Science Research Unit at Fort Detrick,
Md., will use gene silencing to discover plant genes that play a
role in orchestrating defense responses to P. pachyrhizi
in resistant soybeans. The fungus causes substantial losses to
soybeans worldwide, and its September 2004 detection in the
continental United States has accelerated efforts to protect the
$18 billion U.S. soybean crop.
Gene silencing allows
scientists to identify a gene's function by disabling that gene
in plants or other organisms, challenging the organism in some
way—such as with exposure to a pathogen—and observing the
consequences that result from that gene having been "missing in
action." In Pedley's studies, the gene-silenced plants will be
inoculated with spores of P. pachyrhizi, and monitored
for a breakdown in resistance.
Pedley's research plan was the
top-ranked in a total of 450 proposals recently submitted to the
ARS Postdoctoral Research Associate Program. In honor of his top
ranking among the proposals, Pedley has received the agency's
T.W. Edminster Award, named for a former ARS administrator, plus
$120,000 to fund a postdoctoral associate position for two
years.
The ultimate goal of Pedley's
research is to streamline the development of new soybean
cultivars that can withstand P. pachyrhizi, which
causes a foliar disease that severely weakens the plant and
diminishes its seed yields and quality. Pedley is collaborating
with Iowa State University
scientists, and this award will expand upon those efforts.
ARS officials also selected 50
other research proposals for two years of funding at $100,000
per proposal under this year's Postdoctoral Research Associate
Program. Other plans approved for funding include research on
development of molecular-based pesticides for control of varroa
mites in honey bees, methods to produce antimicrobial cotton
wipes, use of remote sensing to monitor rangelands, and
replacing fish meal with grain-protein concentrates in feed for
Atlantic salmon production.
ARS is a scientific research
agency of the U.S. Department of
Agriculture.
El hongo Phakopsora
pachyrhizi, el cual causa la roya de la soya, podría ser
derrotado por la técnica del silenciamiento de genes. Algunos
científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) usarán esta técnica
para identificar los genes que ayudan a las plantas a resistir
naturalmente este hongo.
Biólogo molecular
Kerry Pedley, quien trabaja en la
Unidad de Investigación de Enfermedades Extranjeras y la Ciencia
de Malezas mantenida por el ARS en Fort Detrick, Maryland,
usará esta técnica para descubrir los genes de plantas que
tienen un papel clave en estimular las reacciones defensivas
contra P. pachyrhizi en las soyas resistentes. El hongo
causa pérdidas considerables en los cultivos de soya
mundialmente, y la detección de este hongo en EE.UU. en
septiembre del 2004 ha acelerado los intentos de proteger el
cultivo estadounidense de soya, el cual tiene un valor de 18 mil
millones de dólares.
La técnica del silenciamiento
de genes les permite a los científicos a identificar la función
de un gen inactivándolo en plantas u organismos, desafiando el
organismo en alguna manera—tal como con exposición a un
patógeno—y observando las consecuencias que resultan de la falta
de las funciones y actividades normales de ese gen. En los
estudios por Pedley, las plantas con genes silenciados serán
inoculadas con las esporas de P. pachyrhizi y
monitoreadas para detectar un fallo en la resistencia.
El plan de investigación de
Pedley recibió la puntuación más alta entre un total de 450
propuestas recientemente sometidas al Programa de Investigadores
Asociados Postdoctorales del ARS. En honor de su puntuación,
Pedley recibió el Premio T.W. Edminster, nombrado en honor de
Talcott W. Edminster, un antiguo administrador del ARS. Pedley
también recibió 120.000 dólares para patrocinar un puesto para
un investigador asociado postdoctoral por dos años.
El objetivo final de la
investigación por Pedley es facilitar el desarrollo de nuevas
variedades de soya que pueden resistir el hongo P.
pachyrhizi, el cual causa una enfermedad foliar que
severamente debilita la planta y disminuye los rendimientos de
semillas y la calidad de esas semillas. Pedley está colaborando
con científicos de la
Universidad Estatal de Iowa en este proyecto, y el premio
aumentará esas actividades.
Los oficiales del ARS también
seleccionaron otras 50 propuestas de investigación, cada una de
las cuales recibirán 100.000 dólares para patrocinar un puesto
para un investigador asociado postdoctoral por dos años. Otros
planes aprobados para fondos incluyen estudios sobre el
desarrollo de pesticidas moleculares para controlar los ácaros
varroa en las abejas de miel; métodos de producir paños
antimicrobianos a base de algodón; el uso del sensoramiento
remoto para monitorear las praderas, y el reemplazamiento de la
harina de pez con concentrados a base de granos y proteína en el
pienso usado en la producción del salmón atlántico.
ARS es una agencia de
investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
