ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Erin Peabody, (301) 504-1624, erin.peabody@ars.usda.gov

The Hessian fly, the No. 1 global pest of wheat, is not your ordinary insect. Its fiercest weapon--capable of making wheat plants droop, topple over and even commit cell suicide--is its deadly saliva.

Based on findings by scientists with the Agricultural Research Service (ARS) in Manhattan, Kan., the fly appears to put a lot of genetic stock in executing this unusual offensive. The ARS team has identified at least 2,000 genes that play some role in churning out the toxic salivary brew that the fly injects into wheat plants when taking a bite.

Led by entomologist Ming-Shun Chen, the researchers are zeroing in on these genes, in hopes of pinpointing those that make the destructive Hessian fly such an elusive pest.

For thousands of years, wheat plants and Hessian flies have been squaring off, with the fly trying to get access to its favorite food, as the wheat plants guard themselves from attack. For every one of wheat's resistance genes, there's a corresponding "avirulence" gene in the fly.

Even modern breeding efforts can't fully bolster wheat plants. At least four of the most recent resistance genes introduced into wheat plants no longer ensure an effective level of protection because of the fly's highly adaptive nature.

Chen and his team, who work at the Grain Marketing and Production Research Center (GMPRC) in Manhattan, have identified 97 "superfamilies" of genes in the fly that encode for toxic salivary proteins. This appears to be a hefty genetic investment, given the fly's minute genome, considered one of the smallest in the insect world.

The GMPRC researchers are also making progress in efforts to prop up fly-weary wheat plants. They've mapped several resistance genes in wheat, including the H9 and H13 gene clusters. These findings are helping breeders conduct marker-assisted selection, a method for "stacking" multiple protective genes into a single plant.

For more on ARS's Hessian fly studies, see the latest issue of Agricultural Research magazine, online at:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan07/flies0107.htm

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Científicos investigan la saliva de la mosca de Hess para pistas sobre esta plaga

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Erin Peabody, (301) 504-1624, erin.peabody@ars.usda.gov

La mosca de Hess, la peor plaga del trigo del mundo, no es un insecto ordinario. Su arma más perjudicial -- capaz de causar las plantas de trigo a marchitarse, caerse, o morir -- es su saliva letal.

Basado en hallazgos por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Manhattan, Kansas, la mosca aparentemente pone mucho esfuerzo genético en ejecutar esta ofensiva inusual. El grupo del ARS ha identificado por lo menos 2.000 genes que tienen un papel en fabricar la mezcla tóxica de saliva que la mosca inyecta en las plantas de trigo cuando picándolas.

Dirigido por el entomólogo Ming-Shun Chen, los investigadores están enfocándose en estos genes, con la esperanza de identificar aquellos que hacen la mosca de Hess una plaga tan difícil de entender.

Por miles de años, las plantas de trigo y las moscas de Hess han estado en conflicto, con las moscas tratando de conseguir su comida favorita, mientras las plantas de trigo se defienden contra ataque. Por cada uno de los genes de resistencia del trigo, hay un gen correspondiente de avirulencia en la mosca.

Aun los esfuerzos modernos de cultivación no pueden reforzar totalmente las plantas de trigo. Por lo menos cuatro de los genes de resistencia más recientemente introducidos a las plantas de trigo ya no aseguran un nivel eficaz de protección debido a la naturaleza muy adaptable de la mosca.

Chen y su grupo, quienes trabajan en el Centro de Investigación del Mercadeo y la Producción de Grano (GMPRC por sus siglas en inglés) en Manhattan, han identificado 97 "superfamilias" de genes en la mosca que codifican para proteínas tóxicas salivales. Esto parece ser una inversión genética considerable, tomando en cuenta el tamaño minúsculo del genoma de la mosca, el cual es considerado uno de los más pequeños en el mundo de insectos.

Los investigadores de GMPRC también están adelantando en esfuerzos para mejorar las plantas de trigo. Ellos han secuenciado varios genes de resistencia en trigo, incluyendo los grupos H9 y H13 de genes. Estos hallazgos ayudan a los cultivadores a realizar la selección asistida por marcadores, un método de "amontonar" múltiples genes protectores en una sola planta.

Para más información sobre los estudios de la mosca de Hess por ARS, lea la revista 'Agricultural Research' de enero 2007, en línea en: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan07/flies0107.htm

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