Washington, DC, USA
July 17, 2014
Photo by Edward McCain.
Two genes that protect sunflowers against rust disease have been discovered by U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists.
Agricultural Research Service (ARS) molecular geneticist Lili Qi at the agency's Sunflower and Plant Biology Research Unit in Fargo, North Dakota, and her collaborators discovered that the genes, R13a and R13b, confer resistance against all rust strains tested to date. Her collaborators include Thomas Gulya and Brent Hulke at the ARS Fargo unit, and Li Gong and Samuel Markell with North Dakota State University. ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research supports the USDA priority of promoting international food security.
The R13a gene was found in the confection sunflower line called HA-R6, while the R13b gene was in the oilseed line RHA 397. The USDA inbred line HA-R6 is one of the few confection sunflower lines resistant to rust.
Rust is a serious fungal disease of sunflowers grown around the world. The disease can significantly reduce sunflower yields and has been increasing in severity in North America in recent years. In 2013, U.S. farmers produced more than 2 billion pounds of sunflowers, worth more than $757 million.
Sunflower seeds are predominantly grown as an oilseed crop, but some varieties are specifically grown as "confection" varieties, meaning their kernels are for eating, either raw or roasted.
An economic and environmentally friendly method to control rust is to use resistant cultivars and hybrids. Developing genetically resistant hybrids is the preferred approach for disease management, but few widely effective resistance sources to sunflower rust have been identified.
In an annual field survey conducted by the North Dakota State University Cooperative Extension Service and the U.S. National Sunflower Association, sunflower rust was found in 60 to 70 percent of surveyed fields. Kernels infected by rust can be damaged and discolored and are therefore unlikely to meet grading standards established by the industry for confection sunflower seeds.
The rust resistant lines should be very useful to breeders who want to develop rust-resistant commercial sunflower hybrids.
The research was published in Theoretical and Applied Genetics.
Read more about this research in the July 2014 issue of Agricultural Research magazine.
Investigadores descubren genes para resistencia a la roya en el girasol
Dos genes que protegen el girasol contra la enfermedad conocida como la roya han sido descubiertos por científicos con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS).
Genetista molecular Lili Qi con la Unidad de Investigación de Girasoles y la Biología de Plantas mantenida por el ARS en Fargo, Dakota del Norte, y sus colegas descubrieron que los genes llamados R13a y R13b proveen resistencia contra todas las razas de la roya probadas hasta la fecha. Sus colaboradores incluyen Thomas Gulya and Brent Hulke en la unidad de investigación en Fargo, y Li Gong y Samuel Markell con la Universidad Estatal de Dakota del Norte.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.
Los investigadores descubrieron el gen R13a en una línea de girasoles llamada HA-R6, la cual se usa para producir semillas para el consumo. El gen R13b fue en la línea RHA 397, la cual se usa para producir el aceite. La linea HA-R6 fue desarrollada por el USDA y es uno de las pocas líneas de su tipo que también tiene resistencia a la roya.
La roya es una enfermedad fúngica grave que afecta los girasoles en todas partes del mundo. La enfermedad puede reducir significativamente los rendimientos de semillas de girasol, y su severidad ha sido aumentando en Norteamérica en los años recientes. En el 2013, los agricultores estadounidenses produjeron más de 2 miles de millones de libras de girasoles, con un valor de más de 757 millones de dólares.
Se producen las semillas de girasol principalmente como una fuente de aceite, pero algunas variedades se producen específicamente para el consumo de las semillas crudas o tostadas.
Un método económico y amigable con el medio ambiente para controlar la roya es el uso de variedades y híbridos de girasol que tienen resistencia al hongo. El desarrollo de híbridos de girasol con resistencia genética es el enfoque preferido para el manejo de la enfermedad, pero no había mucho éxito en identificar fuentes de resistencia eficaz a la roya del girasol.
En una encuesta anual realizada por el Servicio de Extensión Agrícola de la Universidad Estatal de Dakota del Norte y la Asociación Estadounidense de Girasoles, investigadores descubrieron la roya del girasol en el 60 por ciento al 70 por ciento de los campos comprobados. Las semillas infectadas por la roya pueden ser perjudicadas o manchadas y no tienen mucha probabilidad de satisfacer las normas establecidas por el mercado para las semillas de girasol usadas para el consumo.
Las líneas de girasol que tienen resistencia a la roya podrían ser muy útiles a los criadores que querían desarrollar híbridos comerciales que tienen resistencia a la enfermedad.
Resultados de estos estudios han sido publicados en la revista 'Theoretical and Applied Genetics' (Genética Teórica y Aplicada).
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de julio del 2014.
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