ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@asrr.arsusda.gov
February 18, 2000
Weeds are notoriously stubborn, but researchers may be on the verge of
turning the pesky plants into their own worst enemy.
Their approach involves spraying the weeds with a natural protein derived
from the soil fungus Fusarium oxysporum. Upon entering natural leaf openings
called stomata, the fungus' protein causes a specific self-defense mechanism
to shift into maximum overdrive.
The defense, called a hypersensitive response, normally helps weeds cordon
off infection by instructing nearby cells to self-destruct. But in lab,
greenhouse, and small- scale field trials, spraying the protein causes a
mass cellular suicide instead. In dandelions, for example, this kills the
weed's affected leaves three to 24 hours later.
The finding, by Agricultural Research Service scientists, may open the
door to a natural herbicide that farmers, organic growers or homeowners could
spray to check broadleaf weeds like dandelion, yellow star thistle, pigweed
or northern jointvetch.
Plant pathologist Bryan Bailey and colleagues are exploring the possibility
at several ARS labs-- Biocontrol of Plant Diseases, Weed Science, and Soybean and Alfalfa Research. ARS is USDA's chief research agency.
Bailey's team originally discovered the protein, called Nep1, while trying
to understand how some fusarium fungi cause disease in crops like corn.
Studies begun in 1998 ruled out the protein's role in causing crop disease,
but also revealed its potential as a biological herbicide.
The team reports their findings in the January-February issue of Weed Science. Interestingly, Nep1 only affects broadleaf weeds of the dicot
family with cell receptors that can detect the protein. This suggests it
could be sprayed onto monocot crops like corn, wheat, or even turfgrass
without causing harm. Another possibility is spraying Nep1 to clear away
certain cover crops, like hairy vetch, prior to planting.
A longer article about the team's discovery appears in the February issue
of Agricultural Research magazine, and on the Web at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/feb00/weeds0200.htm
Scientific contact: Bryan Bailey, ARS Biocontrol of Plant Diseases Laboratory, Beltsville, Md., phone (301) 504-6653/5682, fax (301)
504-5968, bbailey@asrr.arsusda.gov.
La proteína
de los hongos causa la autodestrucción de las células de la mala
hierba
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@asrr.arsusda.gov
18 de febrero, 2000
Las malas hierbas son muy testarudas, pero investigadores del Servicio de
Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés) pueden estar a punto de
hacer las plantas sus propios enemigos peores.
Su método envuelve regar las malas hierbas con una proteína natural derivada
del hongo "Fusarium oxysporum." En entrando las abriduras naturales de
la hoja, la proteína del hongo estimula actividad excesiva por un mecanismo
de autodefensa de la planta.
La defensa, una respuesta hipersensible, normalmente ayuda a limitar infecciónes en la planta cuando manda las células próximas que se maten
ellos mismos. Pero en pruebas en el laboratorio y en el campo, regando la
proteína causa un suicidio total de las células de la mala hierba. En
dientes de león, por ejemplo, esto mata a las hojas afectadas tres a 24
horas después.
El encuentro de los científicos puede abrir la puerta para un herbicida
natural que los granjeros, los cultivadores orgánicos o los dueños de casa
podrían regar para controlar las malas hierbas de hoja ancha, tales como
"yellow starthistle," "pigweed" y "northern jointvetch."
El patólogo Bryan Bailey y colegas están explorando la posibilidad en
varios laboratorios de ARS -- los laboratorios de Biocontrol de las Enfermedades
de Planta, la Ciencia de la Mala Hierba, y la Investigación de Soya y de
Alfalfa. ARS es la agencia principal de investigación del Departamento de
Agricultura.
El grupo de Bailey originalmente descubrió la proteína, llamada Nep1,
mientras que intentaban entender cómo algunos hongos de "fusarium" causan
enfermedades en cosechas como maíz. Los estudios comenzados en 1998 eliminaron la noción que la proteína causa enfermedades en
cosechas, pero también revelaron su potencial como un herbicida biológico.
El grupo reporta sus encuentros en la revista "Weed Science" de enero-febrero.
Interesantemente, Nep1 afecta solamente las malas hierbas de hoja ancha de la familia "dicot" que tienen receptores de la célula que
pueden detectar la proteína. Esto sugiere que podría ser regada sobre
cosechas de maíz, trigo, o aún césped sin causar daño. Otra posibilidad
es
regar Nep1 para eliminar ciertos cultivos de cobertura, tal como "hairy
vetch," antes de sembrar.
Un artículo más largo acerca del descubrimiento del grupo aparece en la
revista "Agricultural Research" de enero y en el Web en: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/feb00/weeds0200.htm
Contacto científico: Bryan Bailey, ARS Biocontrol of Plant Diseases Laboratory, Beltsville, Md., teléfono (301) 504-6653/5682, fax (301)
504-5968, bbailey@asrr.arsusda.gov.
USDA news release
N2513 |
