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.
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. |