ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
David Elstein, (301) 504-1654, delstein@ars.usda.gov
July 6, 2004

Tomatoes grown in a sustainable agricultural system using a legume cover crop as fertilizer had better disease resistance and lived longer than tomatoes grown on black polyethylene mulch with chemical fertilizer, Agricultural Research Service scientists report.

Based on a five-year sustainable agriculture study, the results are published in the current issue of the Proceedings of the National Academy of Sciences. ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

The scientists showed that at least 10 genes in the leaves of tomatoes grown in the sustainable system were turned on longer, or "over-expressed," allowing those tomatoes to live longer than tomatoes grown on the plastic mulch. These "over-expressed" genes may respond to signals emanating from the specific ratio of nitrogen, carbon and other elements provided by the cover crop.

The researchers compared the two tomato cultivation systems at the ARS Henry A. Wallace Beltsville (Md.) Agricultural Research Center. In one system, tomatoes were grown under the traditional method of black polyethylene mulch with chemical fertilizer, a common planting regimen in the Middle Atlantic and Southeastern states.

In the other planting system, the scientists grew tomatoes in the sustainable system, in which the plants received half the chemical fertilizer and fungicide applied in the traditional system. The sustainable system relied on hairy vetch--a nitrogen-fixing legume cover crop--to provide soil nutrients and some natural leaf disease protection.

The scientists also believe the cover crop allows the tomato root system to produce increased levels of cytokinins, a class of plant hormones that delay senescence and let the plant live longer.

With the genes identified that impart disease tolerance and longevity, researchers may be able to use that knowledge to breed plants that are even more highly responsive to sustainable production systems.

The research was conducted by Autar K. Mattoo and Vinod Kumar of the ARS Vegetable Laboratory, Beltsville; James D. Anderson of the ARS Plant Sciences Institute, Beltsville; and Douglas J. Mills, now at Georgia State University, Atlanta.

Tomateras reciben un "aumento" genético bajo un sistema de agricultura sostenible

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
David Elstein, (301) 504-1654, delstein@ars.usda.gov
6 de julio 2004

Tomateras cultivadas en un sistema de agricultura sostenible, el cual usa un cultivo de cobertura de legumbres como fertilizante, tuvieron mejor resistencia a enfermedades y vivieron más tiempo que las tomateras cultivadas en coberturas de polietileno negro con un fertilizante químico, reportan científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS).

Basado en cinco años de estudios sobre la agricultura sostenible, los resultados son publicados en la edición actual de 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias). ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.

Los científicos mostraron que por lo menos 10 genes en las hojas de las tomateras cultivadas en el sistema de agricultura sostenible eran activados por más tiempo o "sobre-expresados", que permite que las tomateras vivan más tiempo que las tomateras cultivadas con la cobertura plástica. Estos genes "sobre-expresados" podrían responder a señales que emanan de la proporción específica de nitrógeno, carbono y otros elementos provistos por el cultivo de cobertura.

Los investigadores compararon los dos sistemas de cultivación de tomateras en el Centro Henry A. Wallace de Investigación Agrícola de Beltsville en Maryland. En un sistema, tomateras se cultivaron bajo el método tradicional de cobertura de polietileno negro con fertilizante químico, un método común de sembrar en los estados de las regiones del medio-Atlántico y el sureste de EE.UU.

En el otro sistema de sembrar, los científicos cultivaron tomateras con el sistema sostenible, en el cual las plantas recibieron la mitad de las cantidades de fertilizante químico y fungicida que se aplican en el sistema tradicional. El sistema sostenible confió en la cobertura provista por la veza -- un cultivo de cobertura que tiene la capacidad de transformar nitrógeno de la atmósfera a un fertilizante -- para proveer nutrientes para el suelo y alguna protección natural contra enfermedades de las hojas.

Los científicos también creen que el cultivo de cobertura permite que el sistema de raíces de la tomatera produzca niveles aumentados de citocininas, las cuales son hormonas de planta que retardan la senectud y dejan que la planta viva por más tiempo.

Con la identificación de los genes que proveen longevidad y tolerancia a enfermedades, investigadores podrían usar esta información para cultivar plantas que responden aún más favorablemente a los sistemas de producción sostenible.

La investigación fue conducida por Autar K. Mattoo y Vinod Kumar del Laboratorio de Investigación de Vegetales en Beltsville, Maryland; James D. Anderson del Instituto de Ciencias de Planta, situado en Beltsville; y Douglas J. Mills, ahora con la Universidad Estatal de Georgia en Atlanta.