Washington, DC
March 19, 2009
Agricultural Research Service, USDA
By Jan
Suszkiw
Determining the host range of
fungal pathogens that have potential for use as biological
controls of weeds should become easier to do, thanks to a new
technique developed by
Agricultural Research Service (ARS) scientists.
Their approach combines data in
unique ways to improve predictions about how certain plants or
crops related to a targeted weed might react to the release of a
candidate pathogen used in a classical biocontrol program.
Existing methods of determining
a pathogen's host range can be labor-intensive, too reliant on
narrow data sets, or impractical to use when numerous or
hard-to-grow plant species are involved. The new approach also
diminishes uncertainty as to whether the reactions of
greenhouse-grown plants will reflect the species as a whole
under field conditions, according to a paper published in
Biological Control and authored by
Dana Berner,
Bill Bruckart,
Craig Cavin and
Jami Michael, who work at the
ARS Foreign Disease-Weed Science Research Unit in Frederick,
Md.
Their approach involves
integrating plant-disease reaction scores and other data with a
matrix made up of DNA sequence information that shows the
genetic relatedness of plant species to each other and to the
target weed. Using a statistical approach similar to so-called
"animal mixed models," scientists can predict the probable
susceptibility of different plants to the weed pathogen. This
may also narrow the list of plants necessary for planning
quarantine studies.
Berner's team has used the
approach to determine the host range and safety of releasing the
rust fungus Uromyces salsolae for biological control of
Russian thistle, Salsola tragus, more commonly known as
tumbleweed. Of 64 species analyzed using the mixed-model
equation, only seven--all Salsola--showed susceptibility to the
fungus, indicating its high specificity.
Although symbolic of the Wild
West, tumbleweed is a noxious pest. It can infest crop fields,
harbor pathogens, deplete soil moisture, pose a fire hazard and
endanger motorists. Biocontrol offers a sustainable alternative
to herbicide spraying and physical controls like mowing,
especially across large swaths of infested land.
ARS is the principal
intramural scientific research agency of the
U.S. Department of Agriculture.
Una nueva técnica desarrollada
por científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) podría facilitar la
determinación de la gama de huéspedes de ciertos patógenos
fúngicos que tienen potencial como agentes de control biológico
contra malezas.
Este nuevo enfoque combina
datos en maneras únicas para mejorar las predicciones sobre cómo
plantas o cultivos relacionados con una maleza objetivo podrían
reaccionar a la liberación de un patógeno usado en un programa
de biocontrol clásico.
Métodos actuales de determinar
la gama de huéspedes de un patógeno requieren mucho labor, son
demasiado dependientes de datos limitados, o son poco viables
cuando el proyecto involucra numerosas especies de planta, o
plantas difíciles de cultivar.
El nuevo enfoque también
disminuye incertidumbre sobre si las reacciones de las plantas
cultivadas en invernaderos reflejarán la reacción de la especie
en su totalidad bajo condiciones de campo, según un papel
publicado en la revista 'Biological
Control' (Control Biológico) y escrito por
Dana Berner,
Bill Bruckart,
Craig Cavin y
Jami Michael. Ellos trabajan en la
Unidad de Investigación de Enfermedades Extranjeras y la Ciencia
de Malezas mantenida por el ARS en Frederick, Maryland.
Su enfoque involucra integrar
las puntuaciones de la reacción de la planta a enfermedades y
otros datos con un matriz de información sobre secuencias
genéticas que muestra las conexiones genéticas entre las
especies de plantas y la maleza objetivo. Con el uso de un
enfoque estadístico similar a lo que se llama "un modelo
mezclado animal", los científicos pueden predecir la probable
susceptibilidad de diferentes plantas al patógeno que controla
la maleza. Esta capacidad también podría reducir la lista de
plantas necesitadas para planear estudios de cuarentena.
El grupo de Berner ha usado
este enfoque para determinar la gama de huéspedes y la seguridad
de poner en libertad el hongo de roya llamada Uromyces
salsolae para el control biológico del cardo ruso,
Salsola tragus, más comúnmente conocido como la barrilla.
Entre las 64 especies analizadas usando la ecuación del modelo
mezclado, solamente siete especies--todas en la familia
Salsola---mostraron susceptibilidad al hongo, indicando el nivel
alto de especificidad del hongo.
Aunque simbólico del Lejano
Oeste americano, la barrilla es una plaga nociva. Puede infestar
campos de cultivo, servir como un huésped para patógenos, agotar
la humedad del suelo, poseer un riesgo de fuego, y poner en
peligro los automovilistas. Métodos de biocontrol ofrecen una
alternativa sostenible a la aplicación de herbicidas y la
utilización de controles físicos tales como segando,
especialmente en grandes áreas de tierra infestada.
ARS es la agencia principal de
investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
