ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Alfredo Flores, (301) 504-1627, aflores@ars.usda.gov

Armed with the latest high-tech research equipment, Agricultural Research Service (ARS) scientists in Mississippi are investigating the genetic secrets of catfish, cotton, soybeans and other crops.

The goal of scientists at the ARS Mid South Area Genomics Laboratory in Stoneville, Miss., is to improve these commodities by learning more about their genetic makeup. The genomics lab was formed in 2000 to meet the genetic sequencing needs of 14 research locations in five states.

Crops under study include cotton, soybeans, rice, sugarcane and catfish. The genomics lab is part of the Jamie Whitten Delta States Research Center at Stoneville.

ARS computational molecular biologist Brian Scheffler, in the center's Catfish Genetics Research Unit (CGRU), leads operations in the genomics lab. He uses high-throughput DNA sequencers, robotics, bioinformatics computers, and other modern equipment to conduct marker-assisted breeding. Scheffler helps researchers use the lab to tap into the genetic information of whatever species they might be studying in order to find solutions to agricultural problems.

To identify the gene responsible for a certain feature or trait, researchers use genetic landmarks known as DNA markers, which can be a gene or a section of DNA with no known function. The markers can tell them roughly where a particular gene is located on a chromosome. When a DNA marker is associated with a physical trait, such as disease resistance, this helps guide breeders to more effectively add, delete or modify desirable traits in farm crops or animals.

Working with the genomics lab, one CGRU researcher has adapted a bacterial artificial chromosome, or BAC, DNA fingerprinting technique for high-throughput genetic analysis. This will be helpful in constructing a physical map that will aid identification of genes affecting catfish production traits and could one day contribute to determining the catfish genome.

ARS researchers in Houma, La., are using the marker technology and the genomics laboratory's high-throughput technology to help develop new sugarcane varieties by showing which seeds are the result of cross-breeding experiments and which were self-pollinated. The laboratory has also been instrumental in determining 70,000 expressed sequence tags (ESTs) from upland cotton. These short sequences of DNA greatly reduce the time required to locate a specific gene and will help in the identification of genes important in cotton fiber development.

Read more about the research in the July 2006 issue of Agricultural Research magazine, available online at:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jul06/genetics0706.htm

ARS is the U.S. Department of Agriculture's principal scientific research agency.

Tecnología de último modelo aplicada a los problemas agrícolas

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Alfredo Flores, (301) 504-1627, aflores@ars.usda.gov

Utilizando los últimos equipos de alta tecnología, los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Misisipí están investigando los secretos genéticos de bagre, algodón, soya y otras cosechas.

La meta de los científicos, en el Laboratorio del Área Medio Sur para Investigaciones de la Genómica, mantenido por ARS en Stoneville, Misisipí, es mejorar estas comodidades aprendiendo más sobre su composición genética. El laboratorio fue formado en el 2000 para realizar las necesidades de secuencias genéticas para 14 instalaciones de investigación del ARS en cinco estados.

Cosechas estudiadas incluyen algodón, semillas de soya, arroz, caña de azúcar y bagre. El laboratorio de la genómica es parte del Centro Jamie Whitten de los Estados del Delta en Stoneville.

El biólogo molecular computacional Brian Sheffler del ARS, en la Unidad de Investigaciones Genéticas de Bagre (CGRU por sus siglas en inglés) del centro, dirige las operaciones en el laboratorio de la genómica. Él utiliza secuenciadores de cantidades grandes de información ('high throughput' en inglés) de ADN, robótica, computadoras bioinformáticas, y otros equipos modernos para realizar la propagación asistida por marcadores genéticos. Scheffler ayuda a los investigadores a usar el laboratorio para utilizar la información genética de cualquier especie que ellos están estudiando para poder descubrir soluciones a los problemas agrícolas.

Para identificar el gene responsable de un cierto aspecto o rasgo, investigadores usan puntos genéticos de referencia conocidos como marcadores de ADN, los cuales pueden ser un gene o una sección de ADN con ninguna función conocida. Los marcadores pueden indicar dónde aproximadamente se encuentra un gene particular en un cromosoma. Cuando un marcador de ADN es asociado con un rasgo físico, tal como resistencia a una enfermedad, esto ayuda a los criadores a agregar, sacar o modificar más eficazmente los rasgos deseables en cosechas o animales.

Trabajando con el laboratorio de la genómica, un investigador de CGRU ha adaptado una técnica de identificar "huellas" de ADN usando un cromosoma artificial bacteriano, para realizar un análisis genético 'high-throughput'. Esto sería útil en construir un mapa físico que ayudará con la identificación de genes que afectan los rasgos de producción de bagre y que algún día contribuirá a la determinación del genoma del bagre.

Los investigadores del ARS en Houma, Luisiana, están usando la tecnología de marcador de ADN y la tecnología 'high-throughput' del laboratorio de la genómica para ayudar a desarrollar nuevas variedades de caña de azúcar mostrando cuáles de las semillas resultan del cruce y cuáles resultan de polinización. El laboratorio también ha tenido un papel decisivo en la identificación de 70.000 etiquetas de secuencias expresadas (ESTs por sus siglas en inglés) del algodón de altura. Estas secuencias cortas de ADN enormemente reducen el tiempo requerido para localizar un gene específico y ayudará con la identificación de genes que son importantes en el desarrollo de la fibra de algodón.

Lea más sobre la investigación en la revista 'Agricultural Research' de julio 2006:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jul06/genetics0706.htm

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.