Beltsville, MD, USA
April 30, 2012
Barcodes may bring to mind the sales tags and scanners found in supermarkets and other stores. But U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists are using "DNA barcodes" to monitor insects that damage crops as diverse as wheat, barley and potatoes, and to make pest management decisions.
In DNA barcoding, scientists sequence a designated part of an organism's genome and produce a barcode from it for a systematic comparison with the sequenced DNA of other closely related species. DNA barcodes are being developed on a wide range of plants and animals as part of a global effort to catalogue the diversity of life on Earth.
Matthew Greenstone, an Agricultural Research Service (ARS) entomologist at the agency's Invasive Insect Biocontrol and Behavior Laboratory in Beltsville, Md., is using DNA barcodes in an unconventional way: to identify insect predators best equipped to control the Colorado potato beetle, which is the single most damaging insect pest of potatoes in the Eastern United States.
ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research supports the USDA goal of promoting agricultural sustainability.
Numerous studies have analyzed the gut contents of predatory insects to evaluate their ability to control pests in a field. But predators digest prey at different rates, so simple gut analysis is insufficient for accurately comparing the effectiveness of different predators. Greenstone has fine-tuned the approach, using barcodes to come up with a way to factor in how quickly different insects digest prey.
He and his colleagues collected four potato beetle predators, fed them lab-raised potato beetles and determined how long the pest's barcoded DNA could be detected in the predators' guts. The results, published in the journal Entomologia Experimentalis et Applicata, show the importance of taking digestive rates into account when evaluating insect predators as biocontrol agents. They also may provide guidance to growers on the most effective control strategies for combating a voracious pest.
Read more about this research in the April 2012 issue of Agricultural Research magazine.
Photo by Peggy Greb.
Usando códigos de barras para monitorear y controlar los insectos plagas
Los códigos de barras son una herramienta típica en los supermercados y otras tiendas. Pero ahora científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) están usando los "códigos de barras de ADN" para monitorear los insectos plagas que dañan cultivos incluyendo el trigo, la cebada y las papas, y para ayudar a los agricultores a hacer decisiones sobre el control de estos insectos.
Con esta técnica, los científicos secuencian una parte designada del genoma del organismo y producen un "código de barras" de la sección secuenciada para compararla con el ADN secuenciado de otros especies estrechamente relacionados. Los códigos de barras de ADN están siendo desarrollados en una gama amplia de plantas y animales como parte de un esfuerzo global de catalogar la diversidad de la vida de la Tierra.
Matthew Greenstone, quien es entomólogo en el Laboratorio de Biocontrol y Comportamiento de Insectos Invasores mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland, está usando los códigos de barras de ADN en una manera original: para identificar los insectos predadores que pueden ayudar a controlar el escarabajo de la patata, el cual es el insecto más perjudicial en las papas cultivadas en la parte oriental de EE.UU.
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 sostenibilidad de agricultura.
Otros estudios han analizado los contenidos de los intestinos de insectos predadores para evaluar su capacidad de controlar los insectos plagas en campos agrícolas. Pero los predadores digieren su presa en tasas diferentes, así que un análisis sencillo no es suficiente para hacer una comparación precisa de la eficacia de diferentes predadores. Greenstone ha mejorado el enfoque usando los códigos de barras en un método de tener en cuenta la rapidez de la digestión de la presa por los diferentes insectos predadores.
Él y sus colegas colectaron cuatro predadores del escarabajo de la patata, los alimentaron en escarabajos criados en el laboratorio, y luego determinaron la duración de la presencia del ADN de los escarabajos (en forma de códigos de barras) en los intestinos de los predadores. Los resultados, los cuales fueron publicados en la revista Entomologia Experimentalis et Applicata, demuestran la importancia de tener en cuenta la tasa de digestión en la evaluación de la eficacia de insectos predadores como agentes de control biológico. Esta información también podría ser útil para los agricultores en el desarrollo de estrategias más eficaces para combatir un insecto voraz.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de abril del 2012.
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