ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@asrr.arsusda.gov
August 2, 1999
Using computer technology to magnify light microscope images, scientists are getting the
closest look yet at the chromosome housing for alfalfa's genes. The advance opens the door
to genome mapping of alfalfa's 32 chromosomes for traits like winter hardiness, stand
persistence, and resistance to pests like potato leaf hoppers.
Alfalfa is among America's most widely grown crops, generating over $6 billion annually,
primarily as hay. Yet compared to corn or soybeans, less is known about its complex
genetic make-up, slowing breeding efforts. Over the past 30 years, for example, alfalfa's
average yield has only increased by about one percent.
Part of the problem also stems from the fact that alfalfa plants are autotetraploid,
meaning their traits are governed by genes residing on four chromosomes instead of two.
The legume's chromosomes are also hard to distinguish, and barely visible under a
microscope.
Or so it was until scientists Gary Bauchan and Azhar Hossain tackled the problem. With
help from a Maryland firm, Loats Associates, they attached a light microscope to a
computer imaging system at their Beltsville, Md., Soybean and Alfalfa Research Lab,
operated by the Agricultural Research Service, USDA's chief scientific agency.
The result: a 10,000-fold increase in magnification, use of false-color, and the precise
identification and measurement of the chromosomes' length--key to karyotyping, or
arranging them from largest to smallest.
Along the chromosomes' "arms," scientists observed thick bands of
heterochromatin, material composed of DNA and protein. Like chromosomal roadblocks, the
bands can impede the exchange of genes during breeding. One hope is that falcata alfalfas,
which contain relatively few heterochromatin bands, will help breeders introduce new
traits from wild species to domestic
cultivars, broadening their genetic base.
A longer story about the advance appears in this month's issue of "Agricultural
Research," an ARS publication also on the Web at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/aug99/gene0899.htm
Scientific contact: Gary Bauchan, ARS Soybean and Alfalfa Research Laboratory, Beltsville,
Md., phone (301) 504-6649, fax (301) 504-5169, gbauchan@asrr.arsusda.gov.
Tecnología espolea el mapa
de la composición de alfalfa
Service Noticiero del Service de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@asrr.arsusda.gov
2 de agosto 1999
Científicos han tenido la vista más cerca todavía de las cromosomas de los genes del
alfalfa, cuando usan una tecnología de computadora que magnifica los imagenes
microscópicos de luz.
Alfalfa es la siembra más crecida en américa, generando más de 6 billónes de dólares
anualmente, mayormente como heno. Todavía comparado a maíz o semilla de soya, poco es
entendido sobre la composición genésica, reduciendo las obras en criandolas. Sobre los
ultimos 30 años, los reditos del alfalfa han aumentado solamente por 1 por ciento.
Parte del problema es que las características de las matas de alfalfa son gobernadas por
genes residiendo en cuatro cromosomas en vez de dos. Las cromosomas de los legumbres
también son difícil de distinguir y apenas son visible debajo de un microscopio.
O era asi hasta que científicos Gary Bauchan y Azhar Hossain acometieron al problema. Con
la ayuda de una empreza en Maryland, Loats Associates, ellos fijaron un microscopio de luz
a un sistema de computadora que da imagenes. El ensayo fue hecho en el Laboratorio de
Investigación de Semilla de Soya y Alfalfa en Beltsville, Mayrland. El laboratorio es
parte del Servicio de Investigación Agrícola, la agencia principal de investigación del
Departamento de Agricultura.
El resulto: una aumenta de 10,000 veces en magnificación y la identificación y medida
exacta de la cromosoma -- una clave para arreglandolas de la más grande a la más chica.
Sobre los ‘brasos' de las cromosomas, los científicos observaron unas bandas gruesas
de una material llamado ‘heterochromatin', hecho de DNA y proteína. Como los
obstáculos de las cromosomas, estas bandas pueden impedir el cambio de genes durante la
crianza. Una esperanza con las alfalfas ‘falcatas', cuales tienen pocas bandas de
‘heterochromatin', es que pueden ayudar los criadores introducir nuevas
características de especie salvajes a cultivos domésticos, aumentando su base genético.
Un artículo sobre esta investigación aparece en la revista ‘Agricultural Research'
en agosto. También se encuentra en la página del World Wide Web: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/aug99/gene0899.htm
Contacto científico: Gary Bauchan, ARS Soybean and Alfalfa
Research Laboratory, Beltsville, Md., teléfono (301) 504-6649, fax (301) 504-5169, gbauchan@asrr.arsusda.gov.
USDA news release
N2028 |
