Washington, DC, USA
March 18, 2013
The pale cyst nematode, Globodera pallida, is one bad roundworm.
Microscope image of a juvenile pale cyst nematode (right) emerging from an egg.
Photo by Potato Cyst Nematode Research Group/ARS/APHIS.
Unchecked, the pest burrows into potato roots to feed, obstructing nutrients and causing stunted growth, wilted leaves and other symptoms that can eventually kill the plant. Severe infestations can cause tuber yield losses of up to 80 percent.
Now, however, U.S. Department of Agriculture (USDA) and cooperating scientists are evaluating new ways to control G. pallida using naturally occurring chemicals called egg-hatching factors.
According to lead scientist Roy Navarre, with USDA's Agricultural Research Service (ARS), the egg-hatching factors are actually chemicals exuded from the roots of potato and certain other solanaceous plants into surrounding soil. There, the chemicals stimulate G. pallida eggs to hatch.
Normally, this helps ensure the survival of emerging juvenile nematodes. But Navarre's approach calls for using the chemicals to "trick" the eggs into hatching when no potato plants are present, leaving juveniles without food or a host on which to reproduce.
His investigations are part a broader, multi-pronged control effort involving researchers from state universities, other ARS labs, and other federal and state agriculture departments.
G. pallida, a non-native species from Europe, was first detected in eastern Idaho in April 2006. To date, it's been found in and confined to 17 infested fields representing 1,916 total acres in Idaho's Bingham and Bonneville counties. Despite G. pallida's limited geographic distribution, its presence in U.S. soils has had far-reaching impact: closed or limited export markets, devalued farmland, regulatory restrictions and other economic hardships.
Fumigation is a key defense. However, the eggs are encased in cysts that can resist fumigation, according to Navarre, who works at the ARS Vegetable and Forage Crops Research Laboratory in Prosser, Wash.
He is exploring two approaches to force the eggs to hatch in the absence of a host: amending the soil with purified forms of egg-hatching factors, and planting sticky nightshade as a "trap crop" whose roots exude the chemicals, but don't support the nematode's reproduction.
Read more about this research in the March 2013 issue of Agricultural Research magazine.
ARS is USDA's principal intramural scientific research agency, and this research supports the USDA priority of promoting international food security.
Utilizando la química para ayudar a controlar el nematodo quiste de la papa
El nematodo quiste de la papa, Globodera pallida, es un gusano malo.
Sin esfuerzos de controlarlo, este gusano excava en las raíces de las plantas de papa para alimentarse, con ello obstruyendo nutrientes y causando el crecimiento atrofiado, las hojas marchitas, y otros síntomas que finalmente puede matar la planta. Las infestaciones severas pueden causar pérdidas de rendimientos de hasta el 80 por ciento.
Ahora científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores están evaluando nuevas maneras de controlar G. pallida con el uso de algunas sustancias químicas naturales llamadas "factores de empollamiento de huevos".
Según científico Roy Navarre con el ARS, estos factores de empollamiento de huevos en realidad son sustancias químicas emitidas por las raíces de las plantas de papa y otras plantas solanaceas. En el suelo, las sustancias estimulan el empollamiento de los huevos de G. pallida.
Normalmente, este empollamiento ayuda a asegurar la supervivencia de los nematodos jóvenes. Pero el enfoque de Navarre usa las sustancias químicas para engañar los huevos a empollar demasiado temprano, cuando no hay plantas de papa para proveer alimento para los nematodos o un huésped en el cual los nematodos puede reproducirse.
Las investigaciones por Navarre son parte de un esfuerzo más amplia de control que involucra investigadores de universidades estatales, otros laboratorios del ARS, y otros departamentos federales y estatales de agricultura.
G. pallida, el cual es una especia originaria de Europa, fue detectado por primera vez en la parte oriental del estado de Idaho en abril del 2006. Hasta la fecha, este gusano ha sido encontrado y confinado en 17 campos que incluyen 1.916 acres en los condados de Bingham y Bonneville en Idaho. A pesar de la distribución geográfica limitada del gusano, su presencia en los suelos en EE.UU. ya ha tenido un gran impacto: la limitación o la pérdida de acceso a los mercados en otros países para las papas de EE.UU., una reducción en el valor del terreno agrícola, restricciones reguladoras, y otros problemas económicos.
La fumigación es una defensa clave. Sin embargo, los huevos están protegidos dentro de quistes que pueden resistir la fumigación, según Navarre, quien trabaja en el Laboratorio de Investigación de Cultivos de Hortalizas y Forraje mantenido por el ARS en Prosser, Washington.
Él está explorando dos enfoques para obligar a los huevos a empollar sin un huésped: enmendar el suelo con formas purificadas de los factores de empollamiento de huevos, y sembrar la planta conocida como la revienta caballos o la espina colorada (Solanum sisymbriifolium) como un cultivo "trampa" con raíces que producen las mismas sustancias químicas para estimular el empollamiento de los huevos, pero no proveen un sitio apropiado para la reproducción del gusano.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de marzo del 2013.
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.
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