Promotion of Lotus tenuis and calf early weaning as a good management practice for breeding herds in marginal soils of the Flooding Pampa (Argentina)

The promotion of forage legumes in marginal environments for agriculture constitutes a major technological challenge for livestock farming. The legume Lotus tenuis (Waldst. & Kit.) is a good example of beneficial naturalization in the Salado River Basin, that is, in the largest area dedicated to bovine farming in the country. The aim of this study was to evaluate the promotion of L. tenuis in marginal areas as a valuable alternative for early weaning systems in livestock production. Two treatments were tested during three study periods. To evaluate the efficiency of the proposed system, average daily weight gain (DWG) and weight gain (WG) of conventional weaning (CW) and early weaning (EW) calves were determined and compared. EW calves grazing on L. tenuis gained more weight than CW calves during Study period 1 (P = 0.028), but no differences were observed between treatments during Study periods 2 and 3 (P ˃ 0.05). Body Condition Score (BCS) for dams in both treatments was evaluated. For all three study periods, BCS improvement was higher in cows from the EW treatment than in Lactating cows (LC) from the CW treatment. Thus, EW improved cow BCS and did not generate weight reductions in calves thanks to the Lotus-based diet. In conclusion, L. tenuis promotion in the summer season resulted higher yields in marginal areas than semi–natural pastures. It also provided an acceptable nutritional value to properly fed a considerable amount of calves on a small surface area, and enabled a better recovery of the dams in terms of body condition. The obtained results support the design of an easy-to-use strategy that facilitates adoption by producers.La promoción de leguminosas forrajeras en ambientes marginales para la agricultura constituye un importante desafío tecnológico para la ganadería. Lotus tenuis (Waldst. & Kit.) es un buen ejemplo de naturalización beneficiosa en la Cuenca del Río Salado, es decir, en una de las más importantes regiones dedicada a la cría de bovinos en el país. El objetivo de este estudio fue evaluar la promoción de L. tenuis como una alternativa valiosa para los sistemas de destete temprano en la producción ganadera. Se probaron dos tratamientos durante tres períodos de estudio. Para evaluar los beneficios del sistema propuesto, se determinó y comparó la ganancia de peso diario promedio y la ganancia del peso de terneros según se utilizaran procesos al pie de la vaca o con un destete temprano. Los terneros provenientes de un destete temprano que pastaban en promociones de L. tenuis ganaron más peso que los terneros provenientes de un destete convencional durante el período de estudio 1 (P = 0.028), pero no se observó diferencia entre los tratamientos durante los períodos de estudio 2 y 3 (P ˃ 0.05). Se evaluó la puntuación de condición corporal para las madres en ambos tratamientos. Para los tres períodos de estudio la mejora de esta condición fue mayor en las vacas del tratamiento de destete temprano que en las vacas lactantes del tratamiento convencional. Por lo tanto, el destete temprano mejoró la condición corporal de la vaca, sin generar reducciones de peso en los terneros gracias a la dieta basada en L. tenuis. En conclusión, la promoción de esta leguminosa en la temporada de verano proporcionó mayores rendimientos en áreas marginales para la agricultura que las pasturas seminaturales. Asimismo, proporcionó una dieta con un valor nutricional aceptable para la alimentación adecuada de una cantidad considerable de terneros en una superficie pequeña, permitiendo al mismo tiempo, una mejor recuperación de las madres en términos de condición corporal. Los resultados obtenidos respaldan el diseño de una estrategia sencilla que facilita la adopción por parte de los productores.EEA Cuenca del SaladoFil: Bailleres, Matias Andres. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cuenca del Salado. Agencia De Extensión Rural Chascomus; ArgentinaFil: Campestre, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Antonelli, Cristian Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Melani, Gustavo Horacio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cuenca del Salado. Agencia De Extensión Rural Chascomus; ArgentinaFil: Menendez, Ana Bernardina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Ruiz, Oscar Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; Argentin

Guapa bajo el agua: Lotus tenuis

Esta forrajera no sólo resiste condiciones de encharcamiento, sino que con técnicas de manejo, se potenci

Physiological and anatomical traits associated with tolerance to long‐term partial submergence stress in the Lotus genus: responses of forage species, a model and an interspecific hybrid

Cattle production based on natural pastures is often subject to flooding periods, which affect plant performance and as a result, forage production. Although most forage legumes are not tolerant to flooding, Lotus spp. are outstanding alternatives, since species, such as L. tenuis (Lt) and L. corniculatus (LcT), have high forage quality and are adaptable to different environments. We recently obtained a L. tenuis × L. corniculatus hybrid (LtxLc) with potential new cultivar traits, although its tolerance to flooding stress has not yet been evaluated. In the present study, the performance of LtxLc, its parental diploid accessions, the model legume L. japonicus and tetraploid LcT were evaluated under 55 days of partial submergence stress and a 35‐day recovery period. Physiological, morphological and anatomical traits were analysed, showing that tolerance to partial submergence was positively associated with aerenchyma and adventitious root formation and relative growth rates. Overall, Lt and LtxLc showed the best responses under stress and during the recovery period. Nevertheless, the higher forage value of LtxLc makes it recommendable for use in environments affected by flooding. Our results could be used as breeding criteria for the generation of new cultivars tolerant to partial submergence stress.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Antonelli, Cristian Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Calzadilla, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Vilas, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Campestre, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Escaray, Francisco José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Ruiz, Oscar Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; Argentin

Response to long-term NaHCO3-derived alkalinity in model Lotus japonicus Ecotypes Gifu B-129 and Miyakojima MG-20: transcriptomic profiling and physiological characterization.

The current knowledge regarding transcriptomic changes induced by alkalinity on plants is scarce and limited to studies where plants were subjected to the alkaline salt for periods not longer than 48 h, so there is no information available regarding the regulation of genes involved in the generation of a new homeostatic cellular condition after long-term alkaline stress. Lotus japonicus is a model legume broadly used to study many important physiological processes including biotic interactions and biotic and abiotic stresses. In the present study, we characterized phenotipically the response to alkaline stress of the most widely used L. japonicus ecotypes, Gifu B-129 and MG-20, and analyzed global transcriptome of plants subjected to 10 mM NaHCO3 during 21 days, by using the Affymetrix Lotus japonicus GeneChip®. Plant growth assessment, gas exchange parameters, chlorophyll a fluorescence transient (OJIP) analysis and metal accumulation supported the notion that MG-20 plants displayed a higher tolerance level to alkaline stress than Gifu B-129. Overall, 407 and 459 probe sets were regulated in MG-20 and Gifu B-129, respectively. The number of probe sets differentially expressed in roots was higher than that of shoots, regardless the ecotype. Gifu B-129 and MG-20 also differed in their regulation of genes that could play important roles in the generation of a new Fe/Zn homeostatic cellular condition, synthesis of plant compounds involved in stress response, protein-degradation, damage repair and root senescence, as well as in glycolysis, gluconeogenesis and TCA. In addition, there were differences between both ecotypes in the expression patterns of putative transcription factors that could determine distinct arrangements of flavonoid and isoflavonoid compounds. Our results provided a set of selected, differentially expressed genes deserving further investigation and suggested that the L. japonicus ecotypes could constitute a useful model to search for common and distinct tolerance mechanisms to long-term alkaline stress response in plants

Characterization of the primary metabolome during the long-term response to NaHCO3-derived alkalinity in Lotus japonicus ecotypes Gifu B-129 and Miyakojima MG-20

This study compares the response of two ecotypes of the model species Lotus japonicas, MG-20 and Gifu-B-129, to soil alkalinity, in terms of plant survival and changes in global primary metabolome profiles. After 54�days of treatment with 30�mM NaHCO3, a higher survival was registered in MG-20, with respect to Gifu-B-129 plants. Gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) analysis of shoot extracts from both ecotypes yielded 123 different analytes, 62 of which were identified, including organic acids (OA), amino acids (AA), sugars and polyols. Glycolysis, TCA cycle and amino acids metabolism pathways were differently affected by alkalinity according to the ecotype. The lower tolerance of Gifu B-129 plants to 10�mM NaHCO3, compared with MG-20 ones could be related, at least partially, to the differential accumulation of phosphoric, lactic, threonic, succinic and p-coumaric acids, as well as β-alanine and valine.Fil: Bordenave, César Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Rocco, Ruben Anibal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Babuin, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Campestre, Maria Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Escaray, Francisco José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Gárriz, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Antonelli, Cristian Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Carrasco, Pedro. Universidad de Valencia; EspañaFil: Ruiz, Oscar Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Menendez, Ana Bernardina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Micología y Botánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Micología y Botánica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentin

Plant growth response to alkalinization of the two <i>L. japonicus</i> ecotypes Gifu B-129 and MG-20.

<p>Plants of both ecotypes grown under alkalinity and control treatments (A); close up views of alkalinized Gifu B-129 (B) and MG-20 (C) plants. Plants at the two full developed leaves stage were watered with nutrient solution containing or lacking 10 mM NaHCO₃ addition during 21 days.</p

Venn diagram showing common and unique regulated genes by alkalinity between roots and shoots of MG-20 and Gifu B-129.

<p>Venn diagram showing common and unique regulated genes by alkalinity between roots and shoots of MG-20 and Gifu B-129.</p

Comparison of microarray and quantitative real-time PCR data for 15 selected genes.

<p>Symbols represent Log₂ transformation of mean expression levels relative to control treatments.</p

Plant growth response to alkalinization of the two <i>L. japonicus</i> ecotypes Gifu B-129 and MG-20.

<p>Plants of both ecotypes grown under alkalinity and control treatments (A); close up views of alkalinized Gifu B-129 (B) and MG-20 (C) plants. Plants at the two full developed leaves stage were watered with nutrient solution containing or lacking 10 mM NaHCO₃ addition during 21 days.</p

Available iron contents (nmol/gr de peso fresco) in leaves, stems and roots of <i>L. japonicus</i> Gifu B-129 and MG-20 plants.

<p>Seven-day-old plants were watered with 0.5× Hoagland’s nutrient solution, with or without addition of 10 mM NaHCO₃ over 21 days. Average data (±SE; n = 12) with the same letter within each ecotype×organ are not significant different (Duncan, P<0.001).</p