Genetic diversity analysis in the section Caulorrhizae (genus Arachis) using microsatellite markers

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Novel polymorphic microsatellite markers in section Caulorrhizae (Arachis, Fabaceae)

This work reports the characterization of 11 polymorphic microsatellite loci in section Caulorrhizae. The primer pairs were designed from Arachis pintoi and showed full transferability to Arachis repens species. These new markers were used to evaluate the genetic diversity in germplasm (accessions and cultivars) of section Caulorrhizae. This new set of markers detected greater gene diversity than morphological and molecular markers such as AFLP (amplified fragment length polymorphism) and RAPD (rapid analysis of polymorphic DNA) previously used in this germplasm.

Genetic variation and phylogenetic relationships based on RAPD analysis in section Caulorrhizae, genus Arachis (Leguminosae)

Wild Arachis germplasm includes potential forage species, such as the rhizomatous Arachis glabrata and the stoloniferous A. pinto and A. repens. Commercial cultivars of A. pintoi have already been released in Australia and in several Latin American countries, and most of these cultivars were derived from a single accession of A. pintoi (GK 12787). Arachis repens is less productive as a forage plant than is A. pintoi. However, it can be crossed with A. pintoi, and thus has good potential as germplasm for the improvement of A. pintoi. Arachis repens is also used as an ornamental plant and ground cover. Many new accessions of these two stoloniferous species are now available, and they harbor significant genetic variability beyond that available in the few older accessions, previously available. Therefore, these new accessions need to be conserved, documented and considered in terms of their potential for crop improvement and direct commercial use. Sixty-four accessions of this new germplasm were analyzed using RAPD analysis. Most of the accessions of A. repens grouped together into a clearly distinct group. In general, the accessions from the distinct valleys of the Jequitinhonha, Sao Francisco and Parana rivers did not group together, suggesting there is not a tight relation between dispersion by rivers and the geographic distribution of genetic variation in these species.

Investigação de efeitos alelopáticos de espécies do gênero Arachis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Riqueza e frequência de espécies de fungos micorrízicos arbusculares em genótipos de amendoim forrageiro no Acre, Norte do Brasil

O potencial da cultura do amendoim forrageiro associada aos fungos micorrízicos arbusculares (FMA) tem sido objeto de alguns estudos, porém a influência do genótipo sobre essa associação é pouco relatada. O objetivo deste trabalho foi determinar a densidade de esporos, riqueza de espécies, a frequência e ocorrência relativa de FMAs associados a genótipos de amendoim forrageiro. Foram coletadas amostras simples de solo de 45 genótipos pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma na Embrapa Acre. As amostras de solo foram coletadas a 5 cm de profundidade, com três repetições em delineamento inteiramente casualizado. As amostras de solo foram levadas para o Laboratório de Micorrizas da Embrapa Agrobiologia, para determinação da densidade de esporos e identificação das espécies de FMAs. Foi realizada análise de variância e teste de Scott-Knott. Destacaram-se quatro genótipos de A. pintoi e dois híbridos interespecíficos, que apresentaram maior densidade de esporos. Foi verificada a ocorrência de 21 espécies de FMAs nas amostras de solo. A riqueza variou entre três e dez espécies. Três espécies de FMAs apresentaram elevada frequência relativa: Glomus macrocarpum (100,0%), Acaulospora tuberculata (97,8%) e Racocetra verrucosa (88,99%). Conclui-se, assim que: (i) Existe variabilidade genética entre os genótipos de amendoim forrageiro quanto à promoção da esporulação e riqueza de espécies de FMAs nas suas rizosferas; (ii) As espécies de FMAs Glomus macrocarpum, Acaulospora tuberculata, Racocetra verrucosa possuem alta presença na rizosfera dos genótipos de amendoim forrageiro, devendo serem estudadas visando sua introdução na cultura.

Genetic diversity of the forage peanut in the Jequitinhonha, São Francisco, and Paranã River valleys of Brazil.

Arachis pintoi and A. repens are legumes with a high forage value that are used to feed ruminants in consortium systems. Not only do they increase the persistence and quality of pastures, they are also used for ornamental and green cover. The objective of this study was to analyze microsatellite markers in order to access the genetic diversity of 65 forage peanut germplasm accessions in the section Caulorrhizae of the genus Arachis in the Jequitinhonha, São Francisco and Paranã River valleys of Brazil. Fifty-seven accessions of A. pintoi and eight of A. repens were analyzed using 17 microsatellites, and the observed heterozygosity (HO), expected heterozygosity (HE), number of alleles per locus, discriminatory power, and polymorphism information content were all estimated. Ten loci (58.8%) were polymorphic, and 125 alleles were found in total. The HE ranged from 0.30 to 0.94, and HO values ranged from 0.03 to 0.88. By using Bayesian analysis, the accessions were genetically differentiated into three gene pools. Neither the unweighted pair group method with arithmetic mean nor a neighbor-joining analysis clustered samples into species, origin, or collection area. These results reveal a very weak genetic structure that does not form defined clusters, and that there is a high degree of similarity between the two species.

Variability and genetic parameters of chlorophyll content in forage peanut genotypes using the SPAD index.

This study aimed to verify the existence of variability and to estimate genetic parameters for chlorophyll content in forage peanut genotypes.

Heritability and genetic correlations of mineral macronutrients in the biomass and leaves of forage peanut.

This study aimed to estimate heritability coefficients and genotypic correlations of mineral macronutrients in forage peanut.

Análise de crescimento em amendoinzeiro (Arachis hypogaea L.) submetido à matocompetição

Foram verificados os efeitos de diferentes períodos de controle e convivência de plantas daninhas (0; 14; 28; 42; 56; 70; 84 e 98 dias) na cultura do amendoinzeiro (Arachis hypogaea L.) em Moji-Guaçu (SP). As principais espécies invasoras da área experimental foram: Acanthospermum australe (Loef.) O. Kuntz, Waltheria indica L., Borreria alata DC., Richardia scabra L., Rhynchelytrum repens (Nees) Stapf. et Hubb. e Diodia teres Walt. de maneira geral, durante quase todo o ciclo, a espécie de maior importância relativa foi A. australe, sendo suplantada por outras espécies apenas na colheita, quando já estava encerrando seu ciclo de desenvolvimento. O período inicial de controle das plantas daninhas, além de reduzir a densidade da comunidade infestante, diminuiu sua riqueza em espécies e alterou a importância relativa das populações. A matocompetição resultou na redução do crescimento do amendoinzeiro, principalmente a partir de 42 dias de convivência, afetando a altura das plantas, a área foliar, o índice de área foliar e o acúmulo epígeo de matéria seca. Não foram afetados os números de ramos e de folíolos por planta, nem a qualidade dos grãos e o vigor das sementes do amendoim. A produção de frutos foi reduzida ao redor de 31,5% em decorrência da interferência das plantas daninhas. O período total de prevenção da interferência na produção foi de 14 dias e o período anterior à interferência foi de 70 dias.

Isolation and characterization of microsatellite loci from the forage species Arachis pintoi (Genus Arachis)

Arachis pintoi is an alternative to forage production in the tropics. Its germplasm comprises more than 150 accessions, that could be used to improve it. Our objective was the isolation and characterization of microsatellite loci in A. pintoi to be used to molecular evaluation of this germplasm and of A. repens (section Caulorrhizae). Seven loci were analyzed using five accessions of A. repens and 20 accessions of A. pintoi. The high variation found makes clear the high potential of this marker in genetic studies in these species. The developed markers showed total transferability to A. repens.

Efficient transformation and regeneration of diverse cultivars of peanut (Arachis hypogaea L.) by particle bombardment into embryogenic callus produced from mature seeds

Peanut, one of the world's most important oilseed crops, has a narrow germplasm base and lacks sources of resistance to several major diseases. The species is considered recalcitrant to transformation, with few confirmed transgenic plants upon particle bombardment or Agrobacterium treatment. Reported transformation methods are limited by low efficiency, cultivar specificity, chimeric or infertile transformants, or availability of explants. Here we present a method to efficiently transform cultivars in both botanical types of peanut, by (1) particle bombardment into embryogenic callus derived from mature seeds, (2) escape-free (not stepwise) selection for hygromycin B resistance, (3) brief osmotic desiccation followed by sequential incubation on charcoal and cytokinin-containing media; resulting in efficient conversion of transformed somatic embryos into fertile, non-chimeric, transgenic plants. The method produces three to six independent transformants per bombardment of 10 cm(2) embryogenic callus. Potted, transgenic plant lines can be regenerated within 9 months of callus initiation, or 6 months after bombardment. Transgene copy number ranged from one to 20 with multiple integration sites. There was ca. 50% coexpression of hph and luc or uidA genes coprecipitated on separate plasmids. Reporter gene (luc) expression was confirmed in T-1 progeny from each of six tested independent transformants. Insufficient seeds were produced under containment conditions to determine segregation ratios. The practicality of the technique for efficient cotransformation with selected and unselected genes is demonstrated using major commercial peanut varieties in Australia (cv. NC-7, a virginia market type) and Indonesia (cv. Gajah, a spanish market type).

Estudo do efeito de dois intervalos de crescimento e seis níveis de azoto na produção de matéria seca e na qualidade de uma pastagem de Lolium perenne, em consociação com Trifolium repens e Trifolium pratense

Dissertação de Mestrado, Engenharia Zootécnica, 13 de Janeiro de 2016 , Universidade dos Açores.

Estudios morfológicos de sistemas radicales en función de la condición física-morfológica en suelos Hapludoles típicos: Arachis hypogaea L. Maní

El crecimiento de los sistemas radicales de las plantas depende estrechamente de las posibilidades de provisión de glúcidos por la parte aérea y de los factores ambientales del suelo. La velocidad de elongación decrece con el incremento de las tensiones mecánicas que actúan externamente sobre la raíz (Dexter, 1987). La resistencia mecánica de los suelos a la penetración y vías de circulación preferencial para la progresión de las raíces, depende principalmente de la textura, porosidad, estabilidad de agregados y de la humedad del suelo, variable en el tiempo y en el espacio. Los poros del suelo sirven simultáneamente como el mejor camino para el drenaje del agua, el intercambio de gases entre la atmósfera y el suelo y la irrestricta penetración de las raíces (Drew,1983); la continuidad de estos poros es interrumpida por la presencia de panes inducidos por el laboreo, que son un verdadero obstáculo para el crecimiento de las plantas con consecuentes mecanismos de daños. El pasaje del ápice de la raíz a través del suelo requiere de la expansión de poros inicialmente más pequeños que ella o bien implica que la cofia y la región meristemática involucradas en este proceso reciban un estrés mecánico va a depender del grado de compactación del suelo. (...) Los rendimientos de los cultivos disminuyen cuando la resistencia del suelo aumenta; Flocker (1960) encontró disminuciones de hasta el 50 %; estas reducciones a menudo son atribuidas al estrés hídrico pero se debe analizar la disminución del volumen radical producido por compactación del suelo como parámetro adicional. Objetivos: El objetivo de este trabajo es estudiar modelos de crecimiento de sistemas radicales y la secuencia temporal de su formación en cultivos regionales, en función de las distintas condiciones físico-morfológicas de los suelos, para poder establecer en qué medida la alteración de la morfología de las raíces en estas distintas condiciones incide en el rendimiento del cultivo. Objetivos Específicos: - Se estudiarán los sistemas radicales en "maní" ( Arachis hypogaea L.), desde implantación del cultivo hasta cosecha, en lotes con suelos Hapludoles típicos que presentan diferentes condiciones físicas y distintos tipos de laboreo. - Se realizarán estudios morfológicos e histológicos comparativos de raíces de distinto orden. - Se calcularán parámetros de rendimiento. - Se determinarán variables físicas de los suelos.