DNA markers linked to yield, yield components, and morphological traits in autotetraploid lucerne (Medicago sativa L.)

We have mapped and identified DNA markers linked to morphology, yield, and yield components of lucerne, using a backcross population derived from winter-active parents. The high-yielding and recurrent parent, D, produced individual markers that accounted for up to 18% of total yield over 6 harvests, at Gatton, south-eastern Queensland. The same marker, AC/TT8, was consistently identified at each individual harvest, and in individual harvests accounted for up to 26% of the phenotypic variation for yield. This marker was located in linkage group 2 of the D map, and several other markers positively associated with yield were consistently identified in this linkage group. Similarly, markers negatively associated with yield were consistently identified in the W116 map, W116 being the low-yielding parent. Highly significant positive correlations were observed between total yield and yield for harvests 1-6, and between total yield and stem length, tiller number, leaf yield/plant, leaf yield/5 stems, stem yield/plant, and stem yield/5 stems. Highly significant QTL were located for all these characters as well as for leaf shape and pubescence.

Adaptacion de cuatro lineas de alfalfa forrajera (Medicago sativa L.) a las condiciones climaticas de la Hacienda Las Mercedes, campo y vivero

Con el objeto de evaluar el comportamiento adaptativo de cuatro líneas de alfalfa (Medicago sativa L.) en condiciones de campo y de vivero, se realizó un estudio en la Hacienda Las Mercedes, propiedad de la Universidad Nacional Agraria, ubicada en la ciudad de Managua Km 11 carretera norte, , entrada al CARNIC 2 km al lago. Teniendo su ubicación geográfica en un cuadrante con las siguientes coordenadas: 12°10'14"a 12"08'05" en latitud Norte y 86.10'22" a 86"09'44" longitud Oeste. El estudio se realizó en dos fuses 1) de campo y 2) en vivero. En ambos se determinó el grado de adaptación de cuatro líneas de alfalfa (Medicago sativa L.), tres procedentes de Texas-EE UU (8L418, 105916 y 9818) y una de Sébaco-Nicaragua (l3-A50) donde se ha establecido por más de tres años. El ensayo de campo se estableció en un área que anteriormente fue utilizada para la siembra de sorgo forrajero y el de vivero se realizó en el vivero de la UNA, en la misma finca. Se consideró cada una de las líneas como tratamiento. El Diseño experimental usado para ambas fases fue de bloques completos al azar (BCA), con 4 repeticiones. En campo con parcelas experimentales fueron de 4 m2 (2 m x 2 m), para un área total de 120m2 Se sembraron 6 surcos a una distancia de 30 cm entre surco y 14 plantas por surcos distanciados a 15 cm. Se realizó análisis de varianza utilizando programa SAS versión 99, cuando se encontró diferencias significativas o altamente significativas para tratamientos se realizaron pruebas de medias según Duncan. El terreno se preparó de forma convencional, con una chapea inicial, un paso de arado y gradeo de forma mecanizada, posteriormente se realizó la estructuración del diseño de campo. Las variables evaluadas según las condiciones de campo fueron: germinación, altura de la plantas, daños por plaga y enfermedades y ramificación, en las condiciones de vivero fueron: germinación, sobrevivencia, altura (cm), daños por plagas y enfermedades. Como resultado se obtuvo que 3 de las líneas presentaron buena germinación en condiciones de campo y vivero siendo la de mejor comportamiento la línea 13A-50 con un promedio del 97%. Para altura la línea 9818 presentó el mejor comportamiento en condiciones de campo con rangos de 48cm - 58 cm manteniendo superioridad durante el estudio en comparación con el resto de las líneas evaluadas. En daños por plagas la línea 8L418 la de menor afectación, y la más afectada fue la línea l3A-50. En daños por enfermedades la línea 9818 obtuvo los mayores daños en los niveles de moderado a muy grave y la línea l3A-50 fue la de menor incidencia. Todas las líneas presentaron una ramificación media de 30%, siendo la línea 105916 la de mejor comportamiento. En vivero la línea l3A-50 presentó la mejor altura. La línea 9818 fue la de mejor adaptabilidad en condiciones de campo, seguida de la línea BA-50. Pero en condiciones de vivero la línea 13A-50 fue la de mejor adaptabilidad, seguida de la línea 8L418.en resumen la línea l3A-50 fue la de mejor comportamiento adaptativo.

Manipulación de la senescencia de alfalfa (Medicago sativa L.) por ingeniería genética

En plantas forrajeras como la alfalfa, la senescencia foliar produce tanto una pérdida de la biomasa de forraje como una reducción de la calidad del mismo. Una estrategia molecular para retrasar la senescencia mediante la ingeniería genética se basa en la expresión de la secuencia codificante de la isopentenil transferasa (ipt), enzima clave en la biosíntesis de citoquininas. Para lograrlo resulta crítico la utilización de promotores con expresión no constitutiva que permitan la producción sitio-específica y autorregulada de citoquininas. La manipulación de la senescencia constituye un objetivo particularmente atractivo en especies forrajeras. Se transformaron clones de alfalfa con las construcción AtMYB32-ipt, se logró la regeneración de 3 plantas transgénicas, las cuales fueron confirmadas por PCR al amplificar el transgen ipt. La expresión del transgen se confirmó por RT-PCR y a través de la técnica de Southern blot se observó un patrón de inserción múltiple. También se estableció el patrón de expresión de la construcción AtMYB32-gus, la cual se limitó a los tejidos vasculares, con cierta variabilidad de expresión en la parte aérea las plantas. Los fenotipos observados en las plantas AtMYB32-ipt fueron desde plantas normales a plantas que perdieron la dominancia apical con raíces necrosadas en su mayoría. Se evaluó la senescencia foliar a través de bioensayos de hojas de plantas que incorporaron el transgen ipt y plantas que no lo incorporaron, se observó una senescencia foliar retrasada en plantas transgénicas, se cuantificó dicho retraso a través de los contenidos de clorofila a y b, proteínas foliares totales y cambios en el perfil de las proteínas foliares en geles SDS-PAGE (subunidad mayor de Rubisco). Se observó a los 35 días un mayor contenido de clorofila a y b, proteínas foliares y una mayor intensidad de las bandas de la subunidad mayor de Rubisco en las plantas que incorporaron el transgen ipt

Estudios biológicos preliminares sobre Halticus pygmaeus (Miridae : Hemiptera) : I. ciclo biológico y descendencia sobre Medicago sativa

p.111-115

Variación del índice de área foliar en alfalfa (Medicago sativa var. Ardiente) durante la sequía ocurrida en 1988 - 89

p.53-60

Uso de técnicas isotópicas de 15 N aplicadas al estudio de la fijación biológica de nitrógeno en el cultivo de alfalfa (Medicago sativa L.) en La Comarca Lagunera, México

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL

Ruminal dry matter and nitrogen degradation in relation to condensed tannin and protein molecular structures in sainfoin (Onobrychis viciifolia) and lucerne (Medicago sativa).

Sainfoin is a temperate legume that contains condensed tannins (CT), i.e. polyphenols that are able to bind proteins and thus reduce protein degradation in the rumen. A reduction in protein degradation in the rumen can lead to a subsequent increase in amino acid flow to the small intestine. The effects of CT in the rumen and the intestine differ according to the amount and structure of CT and the nature of the protein molecular structure. The objective of the present study was to investigate the degradability in the rumen of three CT-containing sainfoin varieties and CT-free lucerne in relation to CT content and structure (mean degree of polymerization, proportion of prodelphinidins and cis-flavanol units) and protein structure (amide I and II bands, ratio of amide I-to-amide II, α-helix, β-sheet, ratio of α-helix-to-β-sheet). Protein molecular structures were identified using Fourier transform/infrared-attenuated total reflectance (FT/IR-ATR) spectroscopy. The in situ degradability of three sainfoin varieties (Ambra, Esparcette and Villahoz) was studied in 2008, during the first growth cycle at two harvest dates (P1 and P2, i.e. 5 May and 2 June, respectively) and at one date (P3) during the second growth cycle (2 June) and these were compared with a tannin-free legume, lucerne (Aubigny). Loss of dry matter (DMDeg) and nitrogen (NDeg) in polyester bags suspended in the rumen was measured using rumen-fistulated cows. The NDeg of lucerne compared with sainfoin was 0·80 v. 0·77 at P1, 0·78 v. 0·65 at P2 and 0·79 v. 0·70 at P3, respectively. NDeg was related to the rapidly disappearing fraction (‘a’) fraction (r=0·76), the rate of degradation (‘c’) (r=0·92), to the content (r=−0·81) and structure of CT. However, the relationship between NDeg and the slowly disappearing fraction (‘b’) was weak. There was a significant effect of date and species×date, for NDeg and ‘a’ fraction. The secondary protein structure varied with harvest date (species×date) and was correlated with the fraction ‘b’. Both tannin and protein structures influenced the NDeg degradation. CT content and structure were correlated to the ‘a’ fraction and to the ‘c’. Features of the protein molecular secondary structure were correlated to the ‘b’ fraction.

Melhoramento genético de leguminosas de clima temperado - alfafa (Medicago sativa L) e cornichão (Lotus corniculatus L) para aptidão ao pastejo

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar e selecionar genótipos de alfafa crioula e de cornichão cultivar São Gabriel para aptidão ao pastejo. Neste trabalho, foi proposto o termo aptidão ao pastejo em substituição à resistência ao pastejo. O procedimento padrão utilizado no processo de seleção e de caracterização dos genótipos constou de experimentos nos quais as plantas eram submetidas a uma pressão de pastejo elevada e contínua (3-5 cm de altura do resíduo). Houve diferença (P<0,05) na sobrevivência das diferentes populações de alfafa crioula, evidenciando variabilidade para a aptidão ao pastejo, o que não se evidenciou de forma consistente para o cornichão, que, no entanto, apresentou uma maior porcentagem de sobrevivência em comparação com a alfafa. A avaliação das características morfofisiológicas em alfafa não evidenciou diferenças (P>0,05) na contração das coroas, área da coroa e da raiz, área foliar residual e específica, número de hastes por planta, tipo de haste predominante (basilar ou axilar) e reservas orgânicas. Foram evidenciadas diferenças (P<0,05) no comprimento do entrenó e no índice de gemas específicas, proposto neste trabalho como descritor funcional da aptidão ao pastejo. Ensaios em casa-de-vegetação identificaram um marcador morfológico (altura do primeiro nó) nas plântulas de alfafa e de cornichão, capaz de separar precocemente os genótipos contrastantes quanto à aptidão ao pastejo. Foi comparada a efetividade das estirpes de rizóbio recomendadas para o cornichão com a de novas estirpes isoladas, demonstrando a possibilidade de obtenção de estirpes mais eficientes.

Modelo morfogênico da produção potencial de flores em alfafa (Medicago sativa L.)

Assegurando-se condições não limitantes de radiação incidente, água e nutrientes, acompanhou-se, em casa-de-vegetação, o desenvolvimento de plantas isoladas da cultivar Europe de alfafa, desde a emergência até o estádio primeiros legumes maduros. Medidas semanais permitiram quantificar o ritmo de formação de fitômeros da haste principal e suas ramificações primárias, assim como o surgimento de inflorescências e seu número de flores. Paralelamente, plantas mantidas nas mesmas condições foram amostradas para determinar a evolução e repartição da biomassa formada. Independentemente do tipo de haste, a indução floral provoca uma diminuição na velocidade de emissão de fitômeros concomitante com uma redução progressiva no tamanho da folha e no número de flores por inflorescência. As diferentes hastes (haste principal – HP e as ramificações – R1 a Rn) apresentam comportamento distinto quanto a todos os parâmetros estudados. Com base no filocrono, identificou-se um grupo de maior velocidade formado pela HP, e R1 a R4, enquanto as demais são mais lentas. A velocidade de desenvolvimento foi a variável mais pertinente para explicar a maior biomassa e o maior número de flores produzidas pelas hastes do primeiro grupo. Um modelo de produção de flores por planta baseado na temperatura média diária é proposto, integrando sub-modelos de desenvolvimento de cada grupo de hastes. Validado com dados independentes da mesma cultivar e da cultivar Cinna, o modelo mostrou-se adequado como referencial da produção potencial de flores por planta.

Efeito do emurchecimento e da adição de fubá na degradabilidade in situ da silagem de alfafa (Medicago sativa L.)

O objetivo deste ensaio foi avaliar o efeito do emurchecimento e da adição de fubá durante o processo de ensilagem da alfafa sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS), da fibra em detergente neutro (FDN) e da proteína bruta (PB). Foram utilizados três bovinos adultos mestiços fistulados no rúmen, nos quais foram incubados seis tipos de silagens (1-alfafa fresca; 2-alfafa fresca +5% de fubá; 3-alfafa fresca +10% de fubá; 4-alfafa emurchecida; 5-alfafa emurchecida + 5% de fubá ; 6-alfafa emurchecida + 10% de fubá) durante três tempos de incubação (6, 24, 96 horas). O delineamento experimental foi em parcelas subdivididas, com tratamentos em parcelas, tempos em subparcelas e animais como blocos. A adição de fubá à silagem aumentou (P<0,05) a degradação da MS e FDN com o tempo de incubação. O emurchecimento proporcionou diminuição (P<0,05) na degradabilidade dos nutrientes, entretanto esse efeito foi ligeiramente contornado pela adição de 10% de fubá. Os tratamentos com a adição de fubá e o emurchecimento proporcionaram maior taxa de degradabilidade da MS de fração b, entretanto o emurchecimento diminuiu o potencial de degradação a, enquanto que a adição de níveis de fubá não alterou a degradabilidade da MS dessa fração. A degradação da fração b da FDN aumentou com a adição de fubá e diminuiu com o emurchecimento, entretanto houve aumento dessa fração quando se adicionou fubá à forragem emurchecida. A degradação da fração a da PB aumentou com a adição de fubá e diminuiu com o emurchecimento; para a fração b ocorreu o inverso. Concluiu-se que a prática do emurchecimento, por reduzir a fração solúvel da forragem, diminui a degradabilidade dos nutrientes da silagem de alfafa, que no entanto pode ser melhorada com a adição de fubá.

Avaliação do Potencial para Ensilagem de Cultivares de Alfafa (Medicago sativa L.)

The objective of this trial was to study the ensilage potential of alfalfa (Medicago sativa L,.). The material used in the evaluation was harvested from an experiment in a complete randomized blocks design with three replicates, with seventeen alfalfa cultivars, Criouil, Florida 77, P555, P581, Moapa, Gilboa, 34 Linea, C/W 8754, C/W 4468, C/W 86, C/W 8746, Hunter Field, Trifecta, Sequel, CUF 101, Aurora e Siriver, during three years. The harvest used for the determinations was collected at 30(th) day of plants development and the material was submitted to two treatments: no wilting - Fresh alfalfa frozen immediately after harvest; wilting fresh alfalfa exposed to sun by three hours to get 35% DM. The dry matter content (DM), water soluble carbohydrates (WSC) and buffer capacity (BC) were evaluated in rhp forages Wilting increased the dry matter content (39,98%), however there were not differences among cultivars. The same occurred for the WSC content, with interaction among cultivars and treatments. The alfalfa cultivars, when submitted to effective wilting practice, presented appropriated characteristics of dry matter and water-soluble carbohydrates for ensilage. Wilting had no effect on alfalfa buffer capacity.

Produção e Distribuição de Matéria Seca e Composição Bromatológica de Cultivares de Alfafa (Medicago sativa L.)

The objective of this research was to evaluate dry matter production (DMP), seasonal distribution (SD) and chemical composition of crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) of seventeen alfalfa cultivates: Creole, Florida 77, P555, P581, Moapa, Gilboa, 34 Linea, C/W 8754, C/W 4468, C/W 86, C/W 8746, Hunter Field, Trifecta, Sequel, CUF 101, Aurora e Siriver. A complete randomized blocks experimental design, with three replicates in a split plot on time scheme, was used. For DMP and SD, the cultivates were in the main plot and cuts in the subplots. For chemical composition, cultivates were also the main plots, and seasons of the year, summer and winter, the subplots. There were no differences among cultivates for the annual average dry matter production (12,08 t/[ha.year]) and SD (35% in the winter). There were differences in the chemical composition, among cultivates for CP and significant interaction among cultivates and the seasons of year for NDF and ADF. All cultivates showed similar potential production and seasonal distribution of dry matter. The alfalfa quality in the winter was better than in the summer.