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ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Linda McGraw, (309) 681-6530, mcgraw@ars.usda.gov
May 21, 2001
Genetic markers--tools of modern biotechnology--are being used by
Agricultural Research Service scientists to fortify wheat with longer-lasting resistance to leaf rust, a disease that costs Great Plains
wheat farmers about $150 million annually.
ARS plant geneticist Gina Brown-Guedira in Manhattan, Kan., is building
gene complexes using markers closely linked to leaf rust resistance. The
markers are made of genetic material called DNA.
Brown-Guedira is combining leaf rust resistance found in two ancestors of
modern wheat: Aegilops tauschii (also known as goatgrass), a weedy wheat
relative found from Afghanistan to Syria, and Triticum timopheevii from
Iran, Iraq and Turkey. Ultimately, genes from these ancestors can be
combined and moved into germplasm from which new resistant wheat varieties
can be developed.
Leaf rust is caused by a fungal pathogen called Puccinia triticinia. In the
1990s, crop yield losses from leaf rust in the hard winter wheat growing
area of the Great Plains averaged 5.7 percent. In addition, leaf rust
seriously affects the milling and baking qualities of wheat flour.
In the past, wheat breeding programs have released resistant varieties with
only a single leaf rust resistance gene. A few years later, these varieties
usually begin to lose their effectiveness against the rapidly changing
fungus.
The result is a boom and bust cycle of wheat disease for farmers in the
major wheat growing areas of the world.
Scientists currently must use time-consuming classical genetic studies to
determine if a plant has more than one resistance gene.
In contrast, Brown-Guedira can look for the DNA markers at any stage of
plant growth without having to infect plants with the fungus. Because the
markers are closely linked to the resistance genes, there is a good chance
those genes are also present.
This work, which can speed up the task of developing germplasm with
multiple resistance genes, is reported in the May issue of Agricultural
Research magazine. The story is online at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/may01/leaf0501.htm
ARS is the chief scientific research agency for the U.S. Department of
Agriculture.
Scientific contact: Gina Brown-Guedira, ARS Plant Science and Entomology
Unit, Kansas State University, Manhattan, Kan., phone (785) 532-7260, fax
(785) 532-6167, gbg@ksu.edu.
La producción del
trigo con resistencias múltiples
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
21 de mayo 2001
Linda McGraw, (309) 681-6530, mcgraw@ars.usda.gov
Marcadores genéticos--instrumentos de la biotecnología moderna--se están
siendo utilizados por los científicos del Servicio de Investigación
Agrícola (ARS) para fortificar el trigo con una resistencia mejor al "leaf rust,"
una enfermedad que le cuesta a los granjeros de trigo de las Zonas de las
Praderas casi $150 millones anualmente.
La genetista de planta Gina Brown-Guedira en Manhattan, Kansas, está
identificando ramos de genes usando los marcadores que son conectados a la
resistencia del "leaf rust." Los marcadores están hechos del material
genético llamado DNA.
Brown-Guedira está combinando la resistencia del "leaf rust" encontrada en
dos ascendientes del trigo moderno: Aegilops fauschii (también conocido
como "goatgrass"), un pariente de trigo encontrado desde Afganistán a Siria, y
Triticum timopheevii de Irán, Iraq y Turquía. Últimamente, los genes de
estos ascendientes se podrán combinar y transferir a una germoplasma de
donde los científicos pueden desarrollar nuevas variedades de trigo.
"Leaf rust" es causado por un hongo llamado Puccinia triticinia. En los
años 1990, las pérdidas de los réditos de cosecha por esta enfermedad fue 5.7
por ciento en promedio, en las áreas de las Zonas de las Praderas donde se
crece el trigo del invierno. Adicionalmente, esta enfermedad afecta la calidades
de hornear y moler de la harina de trigo.
Anteriormente, los programas de crianza de trigo han desarrollado
variedades resistentes con solamente un gene de resistencia al "leaf rust." Unos pocos
años después, estas variedades usualmente comienzan a perder su eficacia
contra el hongo que se adapta rápido. El resultado es un ciclo repetidor de
la enfermedad para los granjeros de trigo en las áreas mayores de la
producción en el mundo.
Los científicos corrientemente tienen que usar estudios clásicos genéticos
que toman mucho tiempo para determinar sí una planta tiene más de un gene
de resistencia. En contraste, Brown-Guedira puede buscar los marcadores del
DNA en cualquier etapa del crecimiento de la planta sin tener que infectar la
planta con el hongo. Porque los marcadores tienen una conexión muy cerca
con los genes de resistencia, hay la posibilidad de que esos genes también
estén
presente.
Esta investigación, la cual puede desarrollar la germoplasma más rápido con
genes múltiple de resistencia, se encuentra en la revista "Agricultural
Research" de mayo y en el Internet en:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/may01/leaf0501.htm
ARS es la agencia principal de investigación científica del Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos.
Contacto científico: Gina Brown-Guedira, ARS Plant Science and Entomology
Unit, Kansas State University, Manhattan, Kan., teléfono: (785) 532-7260,
fax (785) 532-6167, gbg@ksu.edu.
USDA news release
N3538 |
