Washington, DC, USA
August 11, 2010
Individual kernels of wheat and barley can be quickly evaluated for resistance to a damaging scab disease by using near infrared light (NIR) technology, according to a U.S. Department of Agriculture (USDA) study conducted in support of a program to safeguard these valuable grain crops.
NIR light is partially absorbed by the kernels, creating a type of "fingerprint" scientists can use to detect fusarium head blight, also known as "scab," or its related mycotoxin, called deoxynivalenol, in single kernels of wheat or barley, according to engineer Floyd Dowell, with USDA's Agricultural Research Service (ARS). ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and Dowell works at the agency's Center for Grain and Animal Health Research in Manhattan, Kan.
Scab is a fungus that causes yield losses in wheat and barley. The ability to detect—in single kernels of wheat—the fungus or the toxin it produces will help breeders rapidly and objectively evaluate new wheat lines and select for resistance to the fungus or its toxin.
Dowell and colleagues measured NIR absorption values of pure deoxynivalenol and kernels with and without the toxin or fungus. This information was used to improve near-infrared calibrations used to sort single kernels based on scab infection or deoxynivalenol levels.
This research was published in the Journal of Near Infrared Spectroscopy, and was partially funded by the U.S. Wheat and Barley Scab Initiative (USWBSI) managed by ARS.
USWBSI has also developed several online tools to keep growers apprised of the latest scab threats. A website known as "Scab Smart" provides a quick guide to help growers predict disease risk throughout the growing season, select the right fungicides, and choose resistant varieties of wheat and barley to minimize the threat of an outbreak. Growers, millers and suppliers can also sign up to receive cell phone or e-mail alerts that provide weekly updates on the likelihood of scab in their areas.
This research supports the USDA priority of promoting international food security and food safety.
Photo: Lighter, discolored barley heads are infected with Fusarium head scab fungi. Photo by Bruce Fritz.
Nuevo método para acelerar la crianza de trigo que tiene resistencia a la fusariosis
Los granos individuales de trigo y cebada pueden ser evaluados rápidamente para resistencia a la enfermedad llamada la fusariosis utilizando una tecnología de la luz infrarroja cercana (NIR por sus siglas en inglés), según los resultados de un estudio realizado por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) como parte de un programa para salvaguardar estos cultivos valiosos.
La luz NIR es parcialmente absorbida por los granos, creando un tipo de "huella dactilar" que los científicos pueden usar en detectar la fusariosis de la espiga, también conocida como "scab", y su micotoxina asociada, llamada deoxinivalenol, en granos individuales de trigo o cebada. Esto es según ingeniero Floyd Dowell con el ARS, el cual es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés). Dowell trabaja en el Centro de Investigación de Granos y la Salud Animal mantenido por el ARS en Manhattan, Kansas.
La fusariosis es una enfermedad fúngica que reduce los rendimientos de trigo y cebada. La capacidad de detectar–en granos individuales de trigo–el hongo o su micotoxina ayudará a los criadores a rápidamente y objetivamente evaluar nuevas líneas de trigo y escoger aquellas que tienen resistencia al hongo o su toxina.
Dowell y sus colegas midieron los valores de absorción de NIR de la deoxinivalenol y de granos con y sin la toxina y el hongo. Ellos usaron esta información para mejorar las calibraciones de NIR utilizadas para clasificar los granos individuales basados en infección con la fusariosis o niveles de deoxinivalenol.
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista 'Journal of Near Infrared Spectroscopy' (Revista de Espectroscopía Infrarroja Cercana). El estudio fue parcialmente patrocinado por la Iniciativa Estadounidense de Fusariosis de Trigo y Cebada (USWBSI por sus siglas en inglés) manejada por el ARS.
USWBSI también ha desarrollado varias herramientas disponibles en línea para notificar a los granjeros sobe los últimos casos de la enfermedad. El sitio Web 'Scab Smart' (www.scabsmart.org) provee una guía rápida para ayudar a los productores a predecir el riesgo de la enfermedad durante la temporada de cultivo, escoger los fungicidas apropiados, y escoger las variedades resistentes de trigo y cebada para minimizar el riesgo de un brote. Los productores, molineros y proveedores pueden inscribirse para recibir notificaciones por teléfono celular o por correo electrónico que proveen información semanalmente sobre la probabilidad de un brote de fusariosis en su área.
Esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.
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