Encontraron genes pérdidos en la soja silvestre

   

Investigadores han descubierto genes en variedades silvestres de la soja que hacen a estas plantas resistentes a ciertas enfermedades, lo que abre la esperanza para su uso en las especies cultivadas de soja y hacerlas más resistentes.

También pueden haber encontrado los genes que hacen que se encuentran variedades silvestres resistentes a la sequía y suelos salinos, rasgos que la soja cultivada necesita debido a la cantidad de tierra cultivable se está reduciendo en todo el mundo.

   "Estos rasgos les permitan sobrevivir en condiciones óptimas, y son importantes para la utilización de las tierras marginales", dijo Lam Hon-ming, subdirector del Laboratorio Estatal de Agrobiotecnología de la Universidad China de Hong Kong. "Podemos extraer estos genes y utilizarlos en las variedades cultivadas en tierras óptimas y marginales", dijo Lam en una entrevista telefónica.

   Lam y sus colegas en Hong Kong y China han secuenciado los genomas de 17 variedades silvestres y 14 de cultivo de soja, y descubrió muchos genes en las variedades silvestres que están ausentes o son diferentes en las especies cultivadas. Sus hallazgos fueron publicados en Nature Genetics.

La soja se ha cultivado en China desde hace casi 5.000 años y en los Estados Unidos desde 1765, y la selección artificial de rasgos con el tiempo se ha traducido en una pérdida de muchos genes. "Sin embargo, las variedades silvestres han conservado estas características para sobrevivir en condiciones muy duras y que son importantes ahora con los problemas de tierra cultivable de China y la disminución de los recursos hídricos", dijo Lam.

   Con una población que aumentará a 1.440 millones en 2030, China está ansiosa por encontrar formas de aumentar la producción de alimentos. La tarea, sin embargo, se hace difícil debido a la insuficiencia de agua y de tierras cultivables.

   China necesita alimentar al 22 por ciento de la población mundial pero sólo dispone del 7 por ciento de las tierras cultivables del mundo. Sus recursos hídricos son escasos ya que sólo dispone del 25 por ciento de la media mundial per cápita. Y una cuarta parte de su agua está tan contaminada que no es apta incluso para uso industrial.

   "La buena tierra cultivable no va a aumentar. Hay que buscar tierras marginales y el desarrollo de los genes de tolerancia al estrés. Habrá una mayor posibilidad de conseguir estos recursos en la naturaleza", dijo Lam. El estudio hace hincapié en la importancia de preservar el hábitat de los cultivos silvestres, dijo Lam.

FUENTE: http://www.europapress.es/

Nueva manera de probar la función de genes en maíz

Por Stephanie Yao
13 de septiembre de 2010

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola(ARS) y sus colaboradores universitarios han creado una nueva manera de probar la función de genes en las plantas de maíz.

Peter Balint-Kurti, quien es genetista con la Unidad de Investigación de la Ciencia de Plantasmantenida por el ARS en Raleigh, Carolina del Norte, colaboró con científicos Guri Johal y Cliff Weil de la Universidad de Purdue en crear el método llamado 'MAGIC' ("magia"), una sigla que significa en inglés 'identificación y caracterización de genes asistida por mutantes'. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas delDepartamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés).

MAGIC es un enfoque que usa los genes mutantes y otros variantes genéticos que controlan rasgos de interés como "reporteros" para identificar los genes y variantes novedosos relacionados con ese rasgo. Este método ofrece a los investigadores una nueva manera de examinar cuidadosamente la cantidad grande de variación genética natural para identificar y mapear versiones de los genes que tienen un papel importante en controlar rasgos específicos y útiles en la agricultura.

Balint-Kurti y sus colegas recientemente demostraron la utilidad de MAGIC en la examinación de la respuesta hipersensible en las plantas de maíz. La respuesta hipersensible es un mecanismo de defensa utilizado por plantas en el cual una o algunas células rodeando el sito de un ataque por un patógeno se matan ellas mismas para prevenir más propagación del patógeno.

Los investigadores experimentaron con el gen mutante Rp1-D21, el cual causa la formación de las lesiones de la respuesta hipersensible en todas partes de la planta sin tener en cuenta si el patógeno en realidad está presente. Los investigadores cruzaron una planta que contuvo el gen Rp1-D21 con dos líneas populares de maíz endogámica. Una de las dos líneas contuvo la capacidad de parcialmente suprimir la respuesta hipersensible, y otra parcialmente aumenta esa respuesta. Esto ayudó a los investigadores a identificar un sitio genómico involucrado en el mecanismo que controla el comienzo o la propagación local de la respuesta hipersensible.

Los investigadores actualmente están realizando más estudios sobre la respuesta hipersensible. Con fondos provistos por la Fundación Nacional de la Ciencia, los investigadores están utilizando MAGIC para identificar otras regiones genómicas que tienen un papel en la respuesta hipersensible.

Estos estudios apoyan la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.

Detalles sobre MAGIC han sido publicados en las revistas científicas 'Crop Science' (Ciencia de Cultivos) y 'Genetics' (Genética).

Lea más sobre esta investigación y otros estudios relacionados con el mejoramiento del maíz en la revista 'Agricultural Research' de septiembre del 2010.

FUENTE: http://www.ars.usda.gov/

¿Cuáles de los genes ayudan a prolongar la belleza de las flores?

Fisiólogo de plantas Cai-Zhong Jiang con el ARS está usando el silenciamiento génico inducido por virus—el cual causó las manchas blancas en la petunia mostrada aquí—para determinar la función de los genes involucrados en la duración del florecimiento de plantas.

Por Marcia Wood

24 de mayo de 2010

Algunas flores cortadas y plantas de maceta son mejores que otras en desviar el proceso de envejecimiento, conocido como la senescencia. Para ayudar a prolongar la belleza de las flores del mañana, fisiólogo de plantas Cai-Zhong Jiang con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) está estudiando los mecanismos genéticos que controlan el envejecimiento en las plantas. Tales estudios finalmente podrían revelar métodos de modificar los genes vegetales relacionados con el envejecimiento, o las proteínas que son productos de estos genes.

Jiang trabaja en la Unidad de Investigación de la Patología y la Genética de Cultivos mantenida por el ARS en Davis, California.

Un enfoque llamado el silenciamiento génico inducido por virus (VIGS por sus siglas en inglés) permite que Jiang y sus colegas puedan determinar la función de genes en plantas viejas. En el laboratorio, los cientificos usan un microbio natural llamado el virus del cascabel del tabaco, modificándolo por la inserción de genes vegetales de interés. En los experimentos, algunas plantas florecientes no reciben exposición al virus, mientras otras se exponen a o el virus no modificado o el virus modificado.

La exposición estimula los mecanismos naturales de defensa de la planta, incluyendo intentos de silenciar el virus. Cuando esto ocurre, los genes introducidos en el virus modificado también se silencian. Por una comparación de todas las plantas, es posible que los investigadores puedan determinar las funciones de los genes nuevamente silenciados.

En experimentos previos, Jiang y Michael S. Reid de laUniversidad de California en Davis usaron petunia como su planta modelo. Ellos mostraron que insertar un pedazo de un gen que confiere color dentro del virus lleva a manchas blancas en una petunia normalente de color púrpura. El sistema de defensa de la planta silenció la función normal del gen—es decir, la creación de color, según Jiang.

Un segundo fragmento genético insertado en el virus por el grupo también fue silenciado en las manchas blancas. Ese gen silenciado normalmente tiene un papel en la producción de etileno, el cual es un compuesto de envejecimiento. Pero las manchas blancas en las plantas expuestas al virus modificado produjeron menos etileno que las plantas no expuestas, o las plantas expuestas al virus no modificado.

Aunque VIGS ha sido usado en otros estudios relacionados con las funciones de genes en tomate y tabaco, los experimentos de Reid y Jiang fueron los primeros en usar VIGS para explorar los mecanismos de senescencia en las flores cortadas y plantas en maceta comercialmente producidas.

Reid, Jiang y estudiante graduado Jen-Chih Chen describieron sus estudios en el libro 'Petunia: Evolutionary, Developmental y Physiological Genetics’ (Petunia: Genética Evolucionaria, Fisiológica, y del Desarrollo).

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

FUENTE: http://www.ars.usda.gov