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USDA/ARS develops new russet potato germplasm line resistant to Columbia root-knot nematodes
Nueva papa resistente a un nematodo

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Washington, DC
April 17, 2009

Agricultural Research Service, USDA
By Jan Suszkiw

A new russet potato germplasm line developed by Agricultural Research Service (ARS) scientists and collaborators could help cut the cost of using chemical fumigants to fight Columbia root-knot nematodes (CRN).

The wormlike pests are problematic in the Pacific Northwest, where two-thirds of America's potatoes are grown, as well as in Florida. Although fumigating the soil before planting time diminishes the pest's numbers, the practice isn't cheap, with some chemicals costing $300 per acre. Beneficial, soil-dwelling insects can also be harmed, according to geneticist Chuck Brown, with the ARS Vegetable and Forage Crops Research Unit in Prosser, Wash.

Thanks to genetic resistance, the new russet potato, PA99N82-4, offers a way to naturally protect the roots and tubers against nematode feeding. Putting that resistance to work hasn't been easy, though.

Brown and colleagues conducted painstaking screening of material from Solanum bulbocastanum and other wild species kept at the ARS U.S. Potato Genebank in Sturgeon Bay, Wis. Because wild and cultivated potatoes are chromosomally incompatible, the researchers resorted to bridging, a technique that fused S. bulbocastanum and domesticated potato cells together, which forced the DNA of both to combine. The cells were then stimulated to become plantlets. Later, "backcrossing" was used to eliminate unwanted traits (like tiny tubers and poor taste) from CRN-resistant plants that the researchers had created.

They also used DNA marker technology to identify plants harboring the S. bulbocastanum gene for resistance, namely RMc1(blb). Normally, resistance levels are determined by inoculating potted plants with nematodes, waiting seven weeks and removing and washing the roots so the pests' eggs can be counted. Use of DNA marker streamlines this process and identifies resistant plants in one day, according to Brown.

PA99N82-4 will undergo two more years of field-testing before it is released for use in developing commercial varieties.

Read more about the research in the April 2009 issue of Agricultural Research magazine.

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


Nueva papa resistente a un nematodo

Una nueva línea de germoplasma para una papa del tipo Russet desarrollada por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores podría ayudar a reducir los gastos relacionados con el uso de fumigantes para combatir los nematodos agalladores de Columbia (CRN por sus siglas en inglés).

Estas plagas semejantes a gusanos causan problemas en la región del Pacífico Noroeste, donde dos tercios de las papas estadounidenses se cultivan, además de en la Florida. Aunque fumigar el suelo antes de la plantación disminuye los números del nematodo, la práctica no es económica porque algunos de los productos químicos cuestan 300 dólares por acre. Los fumigantes también pueden perjudicar los insectos beneficiosos que viven en el suelo, según genetista Chuck Brown, con la Unidad de Investigación de Cultivos de Verduras y de Forraje mantenida por el ARS en Prosser, Washington.

Gracias a una resistencia genética, la nueva papa del tipo Russet, llamada PA99N82-4, ofrece una manera de proteger naturalmente las plantas de papa y las papas contra ataques por los nematodos. Pero el desarrollo de esa resistencia no era fácil.

Brown y sus colegas realizaron una evaluación concienzuda del material genético de Solanum bulbocastanum y otras especies silvestres mantenidas en el Banco Estadounidense de Genes de Papa mantenido por el ARS en Sturgeon Bay, Wisconsin. Ya que los cromosomas de las papas silvestres y cultivadas no son compatibles, los investigadores utilizaron una técnica que fusionó juntas las células de S. bulbocastanum y de papas domesticadas, la cual forzó la combinación del ADN de ambas. Luego las nuevas células se estimularon para producir plántulas. Los investigadores luego utilizaron la técnica de retrocruzamiento para eliminar rasgos indeseados, tales como papas diminutas o con un sabor malo, de las plantas resistentes a CRN que los investigadores crearon.

Ellos también usaron la tecnología de marcadores de ADN para identificar las plantas que tienen el gen RMc1(blb), el cual confiere resistencia en S. bulbocastanum contra el nematodo. Normalmente los niveles de resistencia se determinan inoculando plantas en macetas con nematodos, esperando siete semanas y sacando y lavando las raíces de las plantas para contar los huevos de los nematodos. Por contraste, el uso de los marcadores de ADN hace posible la identificación de las plantas resistentes dentro de un solo día, según Brown.

PA99N82-4 pasará por dos años más de pruebas de campo antes de que sea disponible para utilización en el desarrollo de variedades comerciales de papa.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de abril 2009.

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

 

 


Potatoes chock full of phytochemicals
 
Patatas llenas de fitoquímicos

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Wild potatoes tapped for nematode defense
 
Papas silvestres utilizadas para la defensa contra el nematodo

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Boosting potatoes' natural ability to protect themselves

Aumentando la capacidad natural de las papas de protegerse
 

 

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