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Close-up of wheat leaf rust on wheat.
Photo by James Kolmer. |
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New research has found the fungus that causes
wheat leaf rust, the most common wheat disease
in the world, comes in five genetically distinct
groups in the United States.
Nuevas investigaciones han descubierto que el
hongo que causa la roya de la hoja del trigo, la
cual es la enfermedad más común del trigo en
todo el mundo, tiene cinco grupos genéticamente
distintos en EE.UU. |
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Washington, DC
May 5, 2009
Agricultural Research Service, USDA
By
Dennis
O'Brien
The pathogen that causes the
world's most common wheat disease is a moving target, but
scientists are now better equipped to keep track of it, thanks
to some genetic sleuthing by
Agricultural Research Service (ARS) scientists.
Up to 60 resistance genes have
been known to combat Puccinia triticina, the fungus that
causes wheat leaf rust. But the pathogen is so genetically
diverse and quick to adapt that most wheat resistance genes
prove ineffective within a few years.
The stakes are high. Leaf rust
is the world's most widely distributed wheat disease, and in
Kansas alone wheat producers lost 14 percent of their crop--some
50 million bushels--to a leaf rust epidemic in 2007. Emerging
strains of P. triticina are an increasing threat to soft
red winter wheat in the southeastern United States, and to hard
red winter wheat and hard red spring wheat in the Great Plains,
according to
James Kolmer, a plant pathologist at the ARS
Cereal Disease Laboratory in St. Paul, Minn.
Kolmer recently completed a
comprehensive genetic analysis of emerging strains of P.
triticina collected in a recent survey of North America's
major wheat-producing areas, probing the strains with DNA
markers specifically developed for the leaf rust fungus and for
virulence capable of overcoming wheat leaf rust resistance
genes.
Kolmer found that the strains
of P. triticina infecting wheat in North America fall
into five genetically distinct groups, with two widely
distributed groups accounting for 90 percent of the total
population. The five groups also differ in their ability to
overcome a number of resistance genes, an indication that
different groups of P. triticina develop virulence traits
at different rates.
The work, to be published in
the journal
Phytopathology,
will help researchers identify the origins of emerging strains
of P. triticina, unravel clues about migration patterns,
monitor shifts in virulence and figure out why some resistance
genes are more effective and long-lasting than others.
ARS is the principal
intramural scientific research agency of the
U.S.
Department of Agriculture.
El patógeno que causa la
enfermedad de trigo más común en el mundo es un objetivo móvil,
pero investigadores ahora están mejor equipados para seguir su
pista, gracias a algunas investigaciones genéticas por
científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS).
Se sabe que hasta 60 genes de
resistencia ayudan a combatir Puccinia triticina, el
hongo que causa la roya de la hoja del trigo. Pero el patógeno
es tan genéticamente diverso y rápido en adaptarse que la
mayoría de los genes de resistencia del trigo llegan a ser
ineficaces dentro de unos pocos años.
Hay mucho en juego. La roya de
la hoja es la enfermedad de trigo más ampliamente distribuida, y
en Kansas sólo los cultivadores de trigo perdieron el 14 por
ciento de sus cultivos--aproximadamente 50 millones de búshels
de trigo--a una epidemia de la roya de la hoja en el 2007. Cepas
emergentes de P. triticina son una amenaza creciente al
trigo rojo suave de invierno en la región sudeste de EE.UU. y al
trigo rojo duro de primavera en las Grandes Llanuras, según
James Kolmer, quien es patólogo de plantas en el
Laboratorio de Enfermedades de Cereales mantenido por el ARS
en St. Paul, Minnesota.
Kolmer recientemente terminó un
análisis genético detallado de las cepas emergentes de P.
triticina colectadas durante una inspección reciente de las
áreas principales de producción del trigo en Norteamérica.
Kolmer identificó las cepas utilizando marcadores de ADN
específicamente desarrollados para detectar el hongo de la roya
de la hoja y para detectar los niveles de virulencia capaces de
vencer los genes de resistencia contra la roya de la hoja del
trigo.
Kolmer descubrió que las cepas
de P. triticina que infectan el trigo en Norteamérica son
miembros de cinco grupos genéticamente distintos, con dos grupos
ampliamente distribuidos componiendo el 90 por ciento de la
población entera. Los cinco grupos también son distintos en su
capacidad de vencer varios genes de resistencia. Esta capacidad
indica que los grupos diferentes de P. triticina
desarrollan sus rasgos de virulencia en tasas diferentes.
Los resultados de esta
investigación, los cuales serán publicados en la revista 'Phytopathology'
(Fitopatología), ayudarán a los investigadores a identificar los
orígenes de las cepas emergentes de P. triticina,
desembrollar pistas sobre los patrones de migración, monitorear
cambios en virulencia y comprender por qué algunos genes de
resistencia son más eficaces y más duraderos que otros.
ARS es la agencia principal
de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
