Washington DC
February 19, 2009
Source: Agricultural Research Service
by Dennis O'Brien
An international team of
researchers that includes an Agricultural Research Service (ARS)
expert on wheat biotechnology has discovered a gene that will
make bread wheat capable of resisting stripe rust, a fungus that
causes crop losses in many states.
Scientists transferred a resistant gene, known as Yr36, from a
race of wild wheat into a handful of domesticated pasta and
bread wheat varieties. The wild wheat was collected in Israel, a
part of the Fertile Crescent where ancient varieties of wheat
have grown for centuries, according to Ann Blechl, a geneticist
at the ARS Western Regional Research Center in Albany, CA.
The research was published today in the journal Science by a
team that, in addition to Blechl, includes Xianming Chen, an ARS
plant pathologist in Pullman, Wash., and researchers from the
University of California-Davis and the University of Haifa in
Israel. Publication of the gene sequence should give breeders
the ability to use sequence-based DNA markers to incorporate
resistance into new wheat varieties.
The researchers used a detailed map of a region of one wheat
chromosome to isolate a candidate gene sequence. Blechl
conducted the team's genetic transformation experiments,
transferring the candidate sequence into a susceptible bread
wheat variety. Subsequent tests showed the transformed plants
were resistant to at least eight races of stripe rust.
Pasta, bread and other foods made with wheat account for about
20 percent of the calories consumed worldwide. But wheat
producers have been battling stripe rust in the Pacific
Northwest since the 1950s, according to Chen. Severe outbreaks
occurred in the South and Midwest in 2000, and three years later
the disease wiped out 25 percent of the wheat crop in
California.
Caused by the fungus Puccinia striiformis, stripe rust is spread
by the wind and is most likely to ruin crops in mild winters,
wet springs and wet summers.
The fungus evolves rapidly, developing new races that overcome
various race-specific seedling resistances. While it provides
only partial resistance to adult plants at high temperatures,
Yr36 is useful because it protects against all known strains of
stripe rust, making it an effective tool.
ARS is the principal intramural scientific research agency of
the U.S. Department of Agriculture.
Científicos del ARS y sus
colaboradores han descubierto un gen que protege el trigo
Un grupo internacional de investigadores, el cual incluye un
experto del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) sobre la
biotecnología de trigo, ha descubierto un gen que podría darle
al trigo de pan la capacidad de resistir la roya lineal
amarilla, una enfermedad que causa pérdidas de cultivos en
muchas partes de EE.UU.
Los científicos transfirieron el gen de resistencia, llamado
Yr36, de una raza de trigo silvestre a algunas variedades
domesticadas de trigo usado para el pan y las pastas. El trigo
silvestre fue encontrado en Israel, una parte de la Media Luna
Fértil del Oriente Medio, donde variedades antiguas de trigo han
crecido por muchos siglos, según Ann Blechl. Ella es genetista
en el Centro de Investigación de la Región Occidental mantenido
por el ARS en Albany, California.
Los hallazgos de esta investigación fueron publicados hoy en la
revista 'Science' (Ciencia) por un grupo que incluye Blechl y
Xianming Chen, quien es patólogo de plantas con el ARS en
Pullman, Washington, y investigadores con la Universidad de
California en Davis y la Universidad de Haifa en Israel. La
publicación de la secuencia de este gen podría darles a los
criadores de plantas la capacidad de utilizar marcadores basados
en secuencias de ADN para incorporar resistencia contra la roya
lineal amarilla en nuevas variedades de trigo.
Los investigadores usaron un mapa detallado de una región de un
solo cromosoma de trigo para aislar una secuencia genética
candidata. Blechl realizó los experimentos de transformación
genética, introduciendo la secuencia candidata en un variedad de
trigo de pan susceptible a la roya lineal amarilla. Pruebas
subsiguientes mostraron que las plantas transformadas tuvieron
resistencia a por lo menos ocho razas de la roya lineal
amarilla.
Las pastas, el pan y otras comidas a base de trigo proveen
aproximadamente el 20 por ciento de las calorías consumidas
mundialmente. Pero los productores de trigo han combatido la
roya lineal amarilla en la región del Pacífico Noroeste de
EE.UU. desde los años cincuenta, según Chen. Brotes severos de
la enfermedad ocurrieron en las regiones del sur y del
medio-oeste de EE.UU. en el 2000, y en el 2003, la enfermedad
destruyó el 25 por ciento del cultivo de trigo en California.
La roya lineal amarilla es causada por el hongo Puccinia
striiformis y es diseminada por el viento. Esta enfermedad tiene
la probabilidad más alta de destruir el cultivo de trigo en años
cuando hay un invierno suave, una primavera húmeda, o mucha
lluvia durante el verano.
El hongo se cambia rapidamente, desarrollando nuevas razas que
tienen la capacidad de superar la resistencia de las plántulas
contra las varias razas del hongo. Aunque el gen Yr36 provee
solamente una resistencia parcial en las plantas adultas cuando
ellas crecen en temperaturas altas, este gen todavía es muy útil
porque protege contra todas las razas conocidas de la roya
lineal amarilla.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
|
