Changes in leaflet shape and seeds per pod modify crop growth parameters, canopy light environment, and yield components in soybean

Seed number (SN) is the component most strongly associated with yield in soybean. SN depends on pod number (PN) and seeds per pod (SPP). Whereas SPP is a relatively stable component, PN is strongly influenced by environmental and management factors. However, the environmental cues involved in PN regulation are not completely understood. The influence of increasing SPP on other yield components is controversial. Field trials were conducted in two growing seasons using two pairs of lanceolate (L) and ovate (O) near-isogenic lines, sown at low (LD) and high (HD) plant densities to evaluate the effect of leaflet shape on crop growth parameters, canopy red/far-red (R/FR) ratio, their relationships with pod initiation, PN, and yield; and the effect of increasing SPP on PN, SN, and yield. L canopies showed a higher number of pods initiated (PI) than O canopies owing to the increase of PI on branches. No association between PI and crop growth rate during the pod set period was found. PI was negatively associated with leaf area index (LAI) and light interception. In contrast, a positive association between PI and canopy R/FR ratio was found. This latter association was sustained irrespective of whether the LAI was below or above its critical value, providing experimental evidence that R/FR ratio is positively associated with pod initiation in soybean canopies. An increase in SPP produced a direct and steady increase in SN regardless of PN and plant density. A yield increase was observed for the L-LD treatment, which combined the increased SPP of L lines with the highest PN of L-LD canopies. These results have implications for crop management and breeding strategies aimed at increasing the yield potential of soybean.Fil: Bianchi, Julieta Sofia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biologia. Cátedra de Fisiología Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Quijano, Alvaro. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biologia. Cátedra de Fisiología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Consejo de Investigaciones de la Universidad de Rosario; ArgentinaFil: Gosparini, Carlos Omar. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biologia. Cátedra de Fisiología Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Morandi, Eligio Natalio. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biologia. Cátedra de Fisiología Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentin

Viabilidad, vigor y germinación de semillas verdes de soja

Las semillas verdes de soja son el resultado de un desequilibrio fisiológico producido durante la maduración del cultivo, asociado a condiciones de estrés termo-hídrico. El contenido de semillas verdes de un lote depende de la intensidad del estrés, del momento de ocurrencia y de la susceptibilidad del cultivar. Las semillas verdes presentan retención de pigmentos clorofílicos que podrían conducir a la reducción de la viabilidad, del vigor y de la germinación de los lotes de soja. Los objetivos del presente trabajo fueron: I) Analizar la viabilidad y el vigor de semillas verdes de soja y II) Estudiar la germinación de semillas, embriones y ejes embrionarios provenientes de semillas verdes. Se utilizaron lotes de semillas de tres cultivares comerciales que maduraron bajo condiciones de estrés hídrico y térmico, y se obtuvieron los porcentajes de semillas verdes. Los porcentajes de viabilidad y de vigor se determinaron mediante la Prueba Topográfica por Tetrazolio sobre semillas maduras y semillas verdes de cada material. El Porcentaje de Germinación de semillas, embriones y ejes embrionarios provenientes de semillas maduras y semillas verdes se realizó en placas de Petri. Como indicador de velocidad se utilizó el tiempo que demoraron para alcanzar el 50% de la germinación. Los cultivares presentaron diferencias en la susceptibilidad a presentar semilla verde y en el impacto sobre su calidad fisiológica, pese a que maduraron bajo similares condiciones de estrés termo-hídrico. La condición verde tuvo un impacto negativo pronunciado sobre la germinación a nivel de semilla completa, siendo el tegumento una posible restricción adicional a la germinación.Fil: Martínez, Mailén Ariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Oliveros; ArgentinaFil: Montechiarini, Nidia Helga. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Gosparini, Carlos Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Arango, Miriam Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Oliveros; ArgentinaFil: Gallo, Carina del Valle. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Oliveros; ArgentinaFil: Craviotto, Roque Mario. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Oliveros; Argentin

The expansin EXP1 gene in the elongation zone is induced during soybean embryonic axis germination and differentially expressed in response to ABA and PEG treatments

During soybean seed germination, the expansive growth potential of the embryonic axes is driven by water uptake while cell wall loosening occurs in cells from the elongation zone (EZ). Expansins are regarded as primary promoters of cell wall remodelling in all plant expansion processes, with the expression profiles of the soybean expansins supporting their cell or tissue specificity. Therefore, we used embryonic axes isolated from whole seed and focused on the EZ to study seed germination. Using a suite of degenerate primers, we amplified an abundantly expressed expansin gene at the EZ during soybean embryonic axis germination, which was identified as EXP1 by in silico analyses. Expression studies showed that EXP1 was induced under germination conditions in distilled water and down-regulated by abscisic acid (ABA), which inhibits soybean germination by physiologically restraining expansion. Moreover, we also identified a time window of ABA responsiveness within the first 6 h of incubation in water, after which ABA lost control of both EXP1 expression and embryonic axis germination, thus confirming the early role of EXP1 in the EZ during this process. By contrast, EXP1 levels in the EZ increased even when germination was impaired by osmotically limiting the water availability required to develop the embryonic axes' growth potential. We propose that these higher EXP1 levels are involved in the fast germination of soybean embryonic axes as soon as water availability is re-established. Taken together, our results show strong EXP1 expression in the EZ and postulate EXP1 as a target candidate for soybean seed germination control.Fil: Montechiarini, Nidia Helga. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biologia. Cátedra de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Delgado Benarroch, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Morandi, Eligio Natalio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Carrillo, Nestor Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gosparini, Carlos Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentin