Analysis of genetic diversity within Australian lucerne cultivars and implications for future genetic improvement

Lucerne (Medicago sativa L.) is autotetraploid, and predominantly allogamous. This complex breeding structure maximises the genetic diversity within lucerne populations making it difficult to genetically discriminate between populations. The objective of this study was to evaluate the level of random genetic diversity within and between a selection of Australian-grown lucerne cultivars, with tetraploid M. falcata included as a possible divergent control source. This diversity was evaluated using random amplified polymorphic DNA (RAPDs). Nineteen plants from each of 10 cultivars were analysed. Using 11 RAPD primers, 96 polymorphic bands were scored as present or absent across the 190 individuals. Genetic similarity estimates (GSEs) of all pair-wise comparisons were calculated from these data. Mean GSEs within cultivars ranged from 0.43 to 0.51. Cultivar Venus (0.43) had the highest level of intra-population genetic diversity and cultivar Sequel HR (0.51) had the lowest level of intra-population genetic diversity. Mean GSEs between cultivars ranged from 0.31 to 0.49, which overlapped with values obtained for within-cultivar GSE, thus not allowing separation of the cultivars. The high level of intra- and inter-population diversity that was detected is most likely due to the breeding of synthetic cultivars using parents derived from a number of diverse sources. Cultivar-specific polymorphisms were only identified in the M. falcata source, which like M. sativa, is outcrossing and autotetraploid. From a cluster analysis and a principal components analysis, it was clear that M. falcata was distinct from the other cultivars. The results indicate that the M. falcata accession tested has not been widely used in Australian lucerne breeding programs, and offers a means of introducing new genetic diversity into the lucerne gene pool. This provides a means of maximising heterozygosity, which is essential to maximising productivity in lucerne.

The Three-dimensional Solution Structure of NaD1, a New Floral Defensin from Nicotiana alata and its Application to a Homology Model of the Crop Defense Protein alfAFP

NMR spectroscopy and simulated annealing calculations have been used to determine the three-dimensional structure of NaD1, a novel antifungal and insecticidal protein isolated from the flowers of Nicotiana alata. NaD1 is a basic, cysteine-rich protein of 47 residues and is the first example of a plant defensin from flowers to be characterized structurally. Its three-dimensional structure consists of an a-helix and a triple-stranded anti-parallel beta-sheet that are stabilized by four intramolecular disulfide bonds. NaD1 features all the characteristics of the cysteine-stabilized up motif that has been described for a variety of proteins of differing functions ranging from antibacterial insect defensins and ion channel-perturbing scorpion toxins to an elicitor of the sweet taste response. The protein is biologically active against insect pests, which makes it a potential candidate for use in crop protection. NaD1 shares 31% sequence identity with alfAFP, an antifungal protein from alfalfa that confers resistance to a fungal pathogen in transgenic potatoes. The structure of NaD1 was used to obtain a homology model of alfAFP, since NaD1 has the highest level of sequence identity with alfAFP of any structurally characterized antifungal defensin. The structures of NaD1 and alfAFP were used in conjunction with structure - activity data for the radish defensin Rs-AFP2 to provide an insight into structure-function relationships. In particular, a putative effector site was identified in the structure of NaD1 and in the corresponding homology model of alfAFP. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Pathogenic specialisation within Colletotrichum trifolii in Australia, and lucerne cultivar reactions to all known Australian pathotypes

Anthracnose and crown rot, caused by Colletotrichum trifolii, are serious diseases of lucerne (Medicago saliva L.) in humid regions of the world. A race survey was conducted by inoculating individual lucerne clones (genotypes) with C. trifolii isolates collected from a range of Medicago hosts, locations, and years in south-eastern Queensland. This survey revealed for the first time in Australia the presence of race 2 (virulence on anthracnose resistance gene An I) and the first world report of race 4 (virulence on An(2)). A collection of North American race I and race 2 C. trifolii isolates, when inoculated onto the Australian differential clones, gave responses that were in agreement with their North American reactions. A RAPD analysis was conducted on 9 Australian C. trifolii isolates including races 1, 2, and 4; two C. destructivum and one C. gloeosporioides isolate were included as known outliers. For the C. trifolii isolates, 94.6% similarity was found regardless of host origin or race, compared with 2.2% similarity between this group and the C. gloeosporioides and C. destructivum isolates, confirming that the new races belong to C. trifolii. Currently, it is hypothesised that only plants carrying genes An, and An2 are resistant to the 3 races. Of 22 cultivars screened against the 3 races, only UQL-1, Hallmark, and Pioneer 54Q53 had >30% of plants resistant to the 3 races in separate screenings. The research highlights the need to find new sources of resistance to C. trifolii in lucerne.

Nutrient accumulation and biomass production of alfafa after soil amendment with silicates

Studies on the use of silicate correctives in agriculture show that they have great potential to improve soil chemical characteristics, however, little information is available on the reactivity rates of their particle-size fractions. This study investigated whether the reactivity rates obtained experimentally could be considered in the calculation of ECC (effective calcium carbonate) for soil liming, promoting adequate development of alfalfa plants. Six treatments were evaluated in the experiment, consisting of two slag types applied in two rates. The experimental ECC was used to calculate one of the rates and the ECC determined in the laboratory was used to calculate the other. Rates of limestone and wollastonite were based on the ECC determined in laboratory. The rates of each soil acidity corretive were calculated to increase the base saturation to 80%. The treatments were applied to a Rhodic Hapludox and an Alfisol Ferrudalfs. The methods for ECC determination established for lime can be applied to steel slag. The application of slag corrected soil acidity with consequent accumulation of Ca, P, and Si in alfalfa, favoring DM production.

Estudios multidisciplinarios integrados de leguminosas de importancia agronómica y potencial de cultivo

Las leguminosas constituyen una de las principales fuentes de alimento humano (soja, poroto, maní) y animal (alfalfa, tréboles), además proporcionan productos para diversas industrias (aceitera). El proyecto comprende una investigación integrada sobre estudios morfológicos, estéticos funcionales, anatómicos, microbiológicos, fitoquímicos y de evaluación agronómica de Leguminosas silvestres y cultivadas. Para su mejor desarrollo fue dividido en módulos que interactúan entre sí y comprenden: - Recolección, conservación y evaluación de materiales de herbario, germoplasma y nódulos fijadores de nitrógeno. - Evaluación de características anatómicas, morfológicas y estético funcionales. - Evaluaciones fitoquímicas. - Ensayos de evaluación agronómica de especies silvestres y variedades mejoradas de cultivos. El Objetivo General del proyecto comprende: * Evaluar las cualidades morfológicas, simbióticas, melíferas, poleníferas, fitoquímicas, ornamentales y/o estéticos funcionales, de leguminosas nativas (Lupinos) para establecer el potencial de cultivo y proporcionar información al medio agrícola productivo, docente y de investigación. La importancia de esta investigación radica en el estudio de especies nativas que no crecen en otras regiones del mundo y representan nuestro patrimonio nacional de germoplasma ya que muchas especies tienen potencial de cultivo. Al mismo tiempo permite comprender la interrelación entre las especies silvestres y cultivadas. La experimentación agrícola en parcelas experimentales permitirá establecer el potencial de cultivos no tradicionales o innovadores para la provincia de Córdoba.

Caracterización de Lepidóptera perjudiciales en cultivos extensivos de la provincia de Córdoba

Las orugas, isocas, lagartijas o simplemente gusanos, estados inmaduros de Lepidoptera, constituyen uno de los grupos que mayores perjuicios ocasionan en los vegetales cultivados de la República Argentina. El consumo de ciertos tipos de plaguicidas como los piretroides, cuya acción biocida es marcadamente preferencial sobre estos insectos, y la utilización en menor grado de carbamatos y fosforados en el control de orugas, permite visualizar no sólo la importancia del gasto económico sino también el impacto ecológico que indirectamente causan los lepidópteros en zonas cultivadas. El uso poco racional de insecticidas induce la aparición de resistencia, por lo cual se aumentan las dosis de los productos usados para lograr efectos que antes se obtenían con poca cantidad de producto activo. Simultáneamente la ocurrencia de insectos dañinos que antes no causaban problemas por estar bien controlados biológicamente es una consecuencia de haber afectado parasitoides y predadores del sistema. Debe agregarse el impacto toxicológico sobre el hombre afectando su salud, no sólo a quienes están involucrados en la aplicación, sino a los consumidores que pueden ingerir residuos del tóxico en los vegetales comercializados. Al desarrollar un programa racional de control de plagas (MIP) es de capital importancia conocer el ciclo de vida de los organismos involucrados. (...) Objetivo General: * Identificar y establecer las fluctuaciones poblacionales de Lepidóptera que afectan cultivos de soja, maíz, sorgo, alfalfa, trigo y girasol de la provincia de Córdoba.

Persistencia, producción y utilización de pasturas perennes en el centro-sur de la provincia de Córdoba

La producción ganadera sobre pasturas perennes es la alternativa más factible para elevar los rendimientos de los sistemas agrícola-ganadero. Esto permitiría disminuir costos al no requerir siembras anuales, obtener una oferta forrajera más estable a lo largo del año, incrementar la producción secundaria mediante el aumento de la carga animal y mejorar los rendimientos agrícolas por la modificación de las condiciones físicas y químicas del suelo, protegiéndolo en una región muy susceptible a la erosión hídrica y eólica. Las especies perenne integrantes de las praderas de mayor difusión en la región son: alfalfa ( Medicago sativa ) entre las leguminosas y los géneros Festuca, Elitrigia, Bromus y Dactylis de las gramíneas perennes de ciclo otoño-invierno-primaveral. Sin embargo, presentan serios problemas de persistencia y producción con un importante déficit de la oferta forrajera en el período invernal. Hipótesis: En la persistencia y producción de pasturas perennes existen factores climáticos, edáficos, sanitarios y de manejo de la defoliación con diferentes niveles jerárquicos, ya sea por su participación individual o interactuando entre sí. Objetivo General: Estudiar y analizar los efectos de diferentes factores productivos sobre la persistencia y producción de pasturas perennes con el fin de jerarquizar cada uno de ellos. Objetivos Específicos: - Determinar los efectos de algunos factores climáticos, edáficos y de manejo del cultivo sobre la persistencia y producción de alfalfa. - Evaluar distintos regímenes de defoliación en gramíneas perennes de ciclo otoño-invierno-primaveral y relacionarlos con la persistencia y producción invernal. - Analizar en pasturas consociadas base alfalfa el efecto de la carga animal sobre algunos parámetros edáficos, el comportamiento de cada uno de los componentes de la pastura y la producción secundaria. Para el cumplimiento de los objetivos se propone la ejecución de tres subproyectos: * Subproyecto I: Producción y persistencia de praderas consociadas base alfalfa. * Subproyecto II: Manejo de la defoliación de gramíneas perennes de ciclo otoño-invierno-primaveral. * Subproyecto III: Respuesta animal, producción y persistencia de una pastura base alfalfa con tres niveles de carga.

Diseño y experimentación de un prototipo de siembra directa de granos finos

Este proyecto surge de la continua observación de los problemas de erosión que presenta el sector agrícola en el ámbito de la Universidad Nacional de Río Cuarto. Luego de una primera etapa donde se diseñó, construyó y experimentó un prototipo de siembra directa para granos finos se plantea la necesidad de construir un prototipo nuevo donde se puedan volcar todas las reformas y/o mejoras inferidas a partir de la experimentación del primitivo, tendientes a lograr una mejor perfomance del mismo. En base a ello se fijaron los siguientes objetivos: 1) Finalizar la construcción del nuevo prototipo con las reformas y adaptaciones planteadas (colocación de tolvas y accesorios para fertilización y mejoramiento de la localización de semillas mediante el agregado de ruedas reguladoras de profundidad). 2) Continuar los ensayos comparativos a campo con otros sistemas de mínima labranza y el sistema convencional de labranza y siembra en el cultivo de trigo. 3) Efectuar siembra directa de soja, de alfalfa e intersiembras de pasturas, con el nuevo prototipo para evaluar su eficiencia de siembra.

Levadura de Cerveza ( S. cerevisiae ) como promotor natural de crecimiento en parrilleros

La levadura de cerveza, en la variedades Saccharomyces y Torula , se utilizó en nutrición animal durante las décadas del 50 y 60, actualmente se ha comenzado a incorporarse nuevamente como agregado en las dietas de aves, cerdos y vacas lecheras. Saccharomyces cerevisiae fue tradicionalmente considerada como uno de los UGF (Unidentified Growth Factors), de origen natural, al igual que la harina de alfalfa, los solubles de pescado, suero de leche. En aves, y usado en pequeñas porciones, su acción más provechosa residiría en su 40% de contenido proteico de buen valor biológico (Card, 1961 y Buxade Carbo, 1985), y como aporte de vitaminas del grupo B (Ciba-Geigy, 1975). (...) Objetivo general: * Se propone la inclusión de la levadura de cerveza, en escamas, a diferentes niveles para determinar el porcentaje mínimo y adecuado que actué como verdadero promotor natural de crecimiento en parrilleros, sin dejar de considerar el importante aporte de vitaminas del grupo B, ahorrando estos componentes del núcleo vitamínico-mineral. En todos los casos con el principal propósito de reducir los costos del alimento balanceado.

Patrones dinámicos de abundancia y dispersión de una plaga en un paisaje heterogéneo. Dynamic patterns of abundance and dispersion of a pest in a heterogeneous landscape.

El desarrollo de conocimiento empírico sobre cómo la heterogeneidad espacial de un paisaje afecta los patrones de movimiento de una especie animal es considerado una prioridad para el manejo y la conservación de las especies y sus hábitats. En el caso de los insectos plaga, estos estudios resultan importantes ya que aportan las bases teóricas y empíricas fundamentales para su manejo. La persistencia de éstas especies en un paisaje modificado depende de la interrelación entre procesos ecológicos y la estructura del paisaje, tales como la interacción entre especies, la disponibilidad de parches hábitat y la influencia de las prácticas de manejo. El análisis de éstos procesos en un agroecosistema permite simplificar los modelos de heterogeneidad espacial, debido a que los lotes de cultivo son internamente homogéneos y los disturbios antropogénicos generalmente ocurren a la escala de parche, permitiendo determinar las respuestas de los insectos a dicha escala. La alfalfa (Medicago sativa) es un recurso fundamental para la producción agropecuaria y en Argentina, es el recurso forrajero más importante, constituyendo la base de la producción ganadera del país. Actualmente se cultivan alrededor de 5 millones de hectáreas, de las cuales un millón se siembran en la provincia de Córdoba. Además, cumple un rol importante en la sustentabilidad de los sistemas de producción por su función de recuperación de la fertilidad y estabilidad edáfica. La isoca de la alfalfa (Colias lesbia) es la plaga principal del cultivo, produciendo en promedio la pérdida de un corte por año. La hipótesis principal de nuestro trabajo es que los patrones de abundancia y movilidad de la isoca de la alfalfa son afectados por la estructura del paisaje y las prácticas de manejo. Los objetivos específicos del proyecto son: (a) Establecer el efecto de la estructura del paisaje y y el manejo del cultivo en la abundancia de los distintos estadios de Colias lesbia. (b) Determinar los patrones de dispersión de Colias lesbia en relación a la heterogeneidad espacial del paisaje (c) Generar un modelo predictivo de la abundancia de Colias lesbia según la estructura espacial del paisaje, el clima y el manejo del cultivo. (d) Desarrollar un conjunto de recomendaciones de manejo a escala regional para el control de la isoca de la alfalfa. Para ello se elegirán lotes de alfalfa en la región este de la provincia de Córdoba, en el departamento de San Justo, donde se realizará un relevamiento inicial del área de estudio y se dialogará con los productores. Paralelamente, se realizará una clasificación supervisada del área de estudio a partir de escenas de imágenes Landsat TM. En los parches seleccionados, durante 3 años y durante los meses de verano, se muestrearán quincenalmente los distintos estadios de Colias lesbia. Se realizarán análisis de correlación y regresión entre las variables independientes (métricas de la configuración y dinámica del paisaje) y las variables dependientes, (abundancia media de los diferentes estadios de las poblaciones). Asimismo, se realizarán experimentos de marcado-liberación-recaptura para determinar cómo el movimiento de la especie depende de la estructura del paisaje. Para modelar el movimiento inherente de la especie se combinará la información obtenida en el campo con un modelo de difusión utilizando métodos bayesianos. Se espera obtener modelos que permitan comprender los mecanismos que generan los patrones observados. Con esta información se propondrán lineamientos generales y específicos para un manejo de la isoca de la alfalfa a escala regional. En tal sentido, se espera aportar información para restringir la dispersión de la plaga, y reducir los costos y perjuicios del control químico que podrían evitarse con la aplicación de prácticas de manejo integrado y de "manejo de área" que minimicen el impacto de la plaga como también contribuir al conocimiento general de la ecología de insectos.

REPRODUCCIÓN CAPRINA. EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS DIETARIOS SOBRE LA MODULACIÓN DEL ESTADO METABÓLICO Y LA CALIDAD DEL SEMEN CRIOPRESERVADO.

Adding Omega fatty acids (ω) 3 to the diet of stud bucks, the quality of sperm and their resistance to cryopreservation could increase. The aim of this study is to determine the effect of supplementation with ω3 on the metabolic state, sperm quality and resistance to freezing, in bucks kept in confinement under natural photoperiod. The experiment will be conducted in the facilities of the Faculty of Agronomy and Veterinary, UNRC (National University of Río Cuarto). Ten Anglo Nubian adult bucks, trained for semen collection with artificial vagina will be used. Males will be randomly allocated into 2 groups (5 animals each): control (C) and treatment (T). During the breeding season, group C will be fed with a ration of alfalfa and ground corn, according to the requirements for each category and sex (NRC, 2007). Group T will receive the same diet with the addition of linseeds. Both will have free access to water. Every week, semen of each buck, will be collected, evaluated and frozen. Sperm quality “in vitro” after thawing will be studied with a digital image analyzer. To assess oxidative stress in fresh and cryopreserved semen, levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and quantification of the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) will be determined. To establish the metabolic state, blood samples will be collected every two weeks. The statistical analysis will include an exploratory data analysis, multivariate analysis of multiple correspondences on a completely randomized design, analysis of variance and Fisher post-test. The level of significance will be set at P <0.05 and all results will be expressed as means ± SEM.

Experiências de adubação mineral e orgânica com Capim Kikuyu (Pennisetum clandestinum Hochst.)

Kikuio grass (Pennisetum clandestinum Hochst) is beyond any doubt, a pasture very important for farm animals; since its chemical composition is very similar to that of alfalfa, the present field trial was carried out; a randomized block design with 8 treatments was selected as follows: 1 N - P - K - Ca - Mg (complete manuring) 2 N - P - K - Ca----- (without Mg) 3 N - P - K-------Mg (without Ca) 4 ----P - K - Ca - Mg (without N) 5 N------K - Ca Mg (without P) 6 N - P - Ca - Mg (without K) 7 organic matter (without mineral fertilizers) 8 control Nitrogen was applied as NaN03 (topdressed) and as ammonium sulfate; P2O5 was given as superphosphate associated to bonemeal; K2O was applied as muriate, CaO as "sambaquis" (oyster shells); MgO was given as MgSO4 (topdressed). The source of organic matter was farmyard manure. As far yields are concerned the following observations were made: 1. treatment n. 7 was superior to all others; 2. considering the mineral fertilizers, good responses were due to N and P2O5; 3. the control yield was exceedingly poor, being inferior to all the others treatments; The chemical analyses revealed that: 1. the protein content decreased accordingly to this order: 7, 6, 5 and 1; treatment 4 (without N) gave the lowest protein content; 2. treatment n. 4 produced the highest fat content; treatment no. 7 ranked second; no. 8 gave the lowest fat content; 3. crude fiber: highest - treatment 7; lowest - 8; 4. ashes: the ashes content was higher in treatment 5; proprobably because the most abundant element in the ashes is K, the ash content of treatment 6 (no K) was very low; 5. non nitrogenous substances (determined by difference) - high in treatment 8 and low in treatment 7; 6. mineral elements in the ashes - the element omitted from a given treatment was very low in the grasses therein obtained; this shows the relative poverty of the soil in that element. As general remark the Authors suggest the use of farmyard manure in the fertilization of Kikuio grass; farmyard manure could probably substitute wither green manure or compost.

A farinha de Rami como sucedâneo da farinha de fêno da alfafa, na alimentação de pintos

The ramie leaf meal was used in a feeding trial, in comparison with alfalfa hay meal in the range of 5% of the ration. Each lot consisted of two pens of 45 White American chicks was raised in batteries for 6 weeks. From results of the analisis of variance the AA. concluded for the superiority of the ramie leaf meal (586,4 g) over the alfalfa hay meal (540,1 g) in the conditions of the experiment.

Substituição de subprodutos de trigo pelo sorgo moído na alimentação de pintos

Searching for a substitute of wheat bran and wheat standard middlings in chick mashes, three experiments were carried out using ground sorghums. In the first one, 30% of Atlas, Kafir e White Afrikan x Sumac (seed chops) were substituted for 30% of wheat by-products. All the rations with sorghum grain gave inferior results. In another experiment, 7, 14, 20 and 30% of sorghum substituted equal percentages of those wheat by-products, the best results having been obtained with 7% of Atlas and 23% of wheat by-products. Finally, in a third experiment, 5% of dried cow manure plus 10, 20 and 30% of ground Atlas sorghum were substituted for 5% of alfalfa hay meal plus, respectively, 10, 20 and 30% of wheat by-products. All results obtained from rations containing sorghum were as good as or better than that given by the ration including alfalfa hay meal and only wheat by-products. Under the conditions of this experiment, 5% of cow manure plus 12,25% of sorghum and 17,75% of wheat by-products is supposed to be the best combination to be recommended, this result having been attained through the study of the regression equation.

Biocontrol strain Pseudomonas fluorescens CHA0 and its genetically modified derivative with enhanced biocontrol capability exert comparable effects on the structure of a Sinorhizobium meliloti population in a gnotobiotic system

The impact of biocontrol strain Pseudomonas fluorescens CHA0 and of its genetically modified, antibiotic-overproducing derivative CHA0/pME3424 on a reconstructed population of the plant-beneficial Sinorhizobium meliloti bacteria was assessed in gnotobiotic systems. In sterile soil, the final density of the reconstructed S. meliloti population decreased by more than one order of magnitude in the presence of either of the Pseudomonas strains when compared to a control without addition of P. fluorescens. Moreover, there was a change in the proportion of each individual S. meliloti strain within the population. Plant tests also revealed changes in the nodulating S. meliloti population in the presence of strains CHA0 or CHA0/pME3424. In both treatments one S. meliloti strain, f43, was significantly reduced in its root nodule occupancy. Analysis of alfalfa yields showed a slight but statistically significant increase in shoot dry weight when strain CHA0 was added to the reconstructed S. meliloti population whereas no such effect was observed with CHA0/pME3424.