Identification of proteaginous pea cultivars (Pisum sativum L.) using microsatellites molecular markers

Abstract: Conventionally morphological descriptors are routinely used for establishing the identity of varieties. This kind of descriptors has some disadvantages, namely most of them are quantitative, controlled by several pairs of genes, and their expression is influenced by environmental factors. Molecular markers have a potential to facilitate this procedure, increase the reliability of decisions, and substantially save the time and space needed for experiments. In this study we intended to identify 20 cultivars of proteaginous pea (Pisum sativum L.), registered in the Community Catalog of Varieties, by microsatellites molecular markers. After DNA extraction, seven different loci were analyzed. PCR amplifications were conducted and the resulting fragments were separated on an 3,5% MS-8 agarose gel in TBE buffer, at 90V/h. The gels were analyzed for the presence/ absence of bands and a table with binary code was made. The data were processed with the statistical software NTSYS-pc, using the SIMQUAL module and Jaccard similarity coefficient, followed by UPGMA cluster analysis. With the analysis of six polymorphic loci was possible to distinguish almost all of cultivars. The most informative loci were AD61 and AB53. The cluster analysis of SSR markers separated the pea genotypes into two distinct clusters. The first cluster included the five cultivars: Isard, Cartouche, Audit, Corrent and James. The second cluster included the remaining fifteen cultivars and was further divided in two subclusters. The first subcluster had the Portuguese genotype Grisel and second subcluster contained the remaining fourteen cultivars. In this subcluster Ideal and Alezan had 100 percent similarity. There was a low number of heterozygous loci which is consistent with the nature of self pollinated species. The results showed a high potential and resolving power of SSR markers in distinctness assessment. SSR markers might also be useful in Pisum sativum L. germplasm management and genetic diversity studies.The present study was financially by the EU within the POCTEP – “Programa Operacional de Cooperação Transfronteiriça Espanha - Portugal”, Project 0186_AGROCELE_3_E

Fruit production from Opuntia ficus-indica ecotypes in comparison to commercial Italian clones

Fruit production, as an elementary chemical characteristic of the fruit, was evaluated in 16 Opuntia ficus-indica Portuguese ecotypes cultivated in a marginal soil without tillage, in the second and third years after plantation. The O. ficus-indica ecotypes were compared with the Italian cultivars ‘Bianca’ and ‘Gialla’. Significant differences were found among the O. ficus-indica ecotypes in biomass-related parameters and fruit yield, and different groups were established. Two spineless ecotypes (OFI-12 and OFI-13) had highest biomass production, with 9.9 Mg/ha dry matter on average. This was not significantly different from the ‘Gialla’ cultivar, which averaged 11.9 Mg/ha, for a density of 2,667 plants/ha, in the third year after plantation. Among Portuguese ecotypes, the fruit yields ranged from 2.4 to 10.1 Mg/ha fresh weight. The cultivars ‘Gialla’ and ‘Bianca’ had the highest fruit yield (13.8 and 13.6 Mg/ha fresh weight, respectively).The ‘Gialla’ cultivar and the group of ecotypes with orange pulp produced fruits of larger size and weight compared to the ‘Bianca’ cultivar and the group of ecotypes with white pulp.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Inventory and characterization of the flora from Barrocal Park, Castelo Branco, Portugal

The Barrocal Park is a geological park with 40 ha localized in the edge of the city of Castelo Branco, Portugal (39°48′57.36′′ N, 7°29′32.83′′ W; 405 m a.s.l.), that shows diverse granite landforms. The Barrocal Granite occurs mainly in the border of the pluton of Castelo Branco that is located within the Central Iberian Zone of the Iberian Massif, central Portugal. Despite its main geoheritage value, the Barrocal park can also be valued for its spontaneous flora. The present study aimed to accomplish the inventory of the spontaneous flora from Barrocal Park. The Köppen-Geiger climate classification of Castelo Branco is Csa. The floristic survey was carried out between February and May 2022. The Barrocal landscape is characterized by fragments of climatophilic forests of Quercus pyrenaica, associated with rocky granite outcrops. In the subserial stages, Adenocarpus lainzii, Cistus ladanifer, Cistus psilosepalus, Cytisus striatus, Cytisus multiflorus, Halimium umbellatum and Lavandula pedunculata predominate. The results reflect dominancy of dicotyledons over monocotyledons. The plant community comprising of 98 plant species belonging to 81 genera of 34 families. Seven species are endemic to the Iberian Peninsula (Adenocarpus lainzii, Antirrhinum graniticum, Asphodelus serotinus, Conopodium majus subsp. marizianum, Cytisus multiflorus, Digitalis thapsi and Ornithogalum concinnum). Two species are toxic (Daphne gnidium and Ferula communis subsp. catalaunica). Four species (Acacia dealbata, Cortaderia selloana, Opuntia ficus-indica and Oxalis pes-caprae) classified as invasive (Decree-law 92/2019) were detected. Acacia dealbata and Opuntia ficus-indica1 occur in the northwest zone of the park in an area previously disturbed by anthropogenic activity (quarrying and rubble deposit).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Genetic diversity in cowpea (Vigna unguiculata) using isozyme electrophoresis

Cowpea [Vigna unguiculata (L)Walp] is an important crop in many countries of tropical Africa, Asia and South America. In Portugal it is a non-fertilized and a non-irrigated crop normally used as a cover crop for summer fallow ground. Crop vegetation and non-harvested pods are an important protein supplement for sheep grazing, which are in delivery phase at this time

Evaluation of proteaginous Pisum sativum L. cultivars in the region of Castelo Branco

Evaluation of proteaginous Pisum sativum L. cultivars in the region of Castelo Branco Carlos M. G. Reis(1)* and Paulo Rodrigues(1) 1 Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Castelo Branco. *[email protected] The pea crop (Pisum sativum L.) is a convenient source of plant protein for animal feeding, an area where there is a production deficit in European Union. After obtaining new cultivars through plant breeding it is important to evaluate their agronomic performance in different regions. This study aimed to evaluate the agronomic performance of 20 cultivars of proteaginous Pisum sativum L., listed in the Community Catalogue of varieties of agricultural plant species, in the region of Castelo Branco, Portugal. A field trial was implanted in Escola Superior Agrária de Castelo Branco. Sowing took place on November 2009 in plots with 12.0 m2 in a randomized complete block design with four replications. A density of 110 plants per m2 was used. Some parameters related to plant growth and yield were studied, such as seed yield (kg/ha), seed moisture content (%), weight of 1000 seeds (g), number of days to flowering, number of days to harvest, lodged plants (%), dehiscence (%), plant height (cm), dry matter weight, biological weight, number of plants per m2, number of seeds per m2, height of first pod (cm), number of pods per plant, number of seeds per pod and seed number per plant. The seed protein content was also studied but only for the 10 highest yielding cultivars. The statistical analysis was performed using PASW Statistics 18 software. Analysis of variance (ANOVA) for significance level p=0.05 and the mean comparison by Duncan test application were conducted. For some yield components we calculated the Pearson correlation coefficient. The cultivars studied showed significant differences in all quantitative traits studied. With regard seed yield, there were values greater than 6,000 kg/ha for 10 cultivars (Cartouche, Enduro, Arthur, Audit, Corrent, Alhambra, Cherokee, Isard, Livia and Gregor) and 16 cultivars showed productions above 4,000 kg/ha. However, these results cannot be dissociated from the precipitation values recorded, well above the normal for the region. Among the best cultivars, Enduro and Cartouche are those with the lowest percentage of lodged plants. The cultivars Arthur, Corrent, Cherokee, Livia, Pixel, Ideal, Guifilo, Guifredo, Lumina and Grisel, showed a strong tendency to lodging. In general there is a positive correlation between seed yield and other quantitative variables, except the weight of 1000 seeds. The positive correlations were highest to the number of seeds per m2 (0.847), biological weight (0.787) and harvest index (0.857). The seed protein content was similar for the cultivars studied. Although the results of seed yield are very interesting, it is necessary to conduct additional trials to evaluate the agronomic performance of pea cultivars in order to obtain more consistent results. However, the results allow us to elect a group of cultivars with high seed yield and apparently good adaptability to the region of Castelo Branco

A instalação do pomar de figueira-da-índia. Utilização de recursos genéticos locais ou clones melhorados?

No início de 2012 foi realizada a colheita de material vegetal de Opuntia ficus-indica e foi estabelecido um ensaio de campo na Escola Superior Agrária de Castelo Branco. Foi realizada a caracterização e avaliação de 16 populações portuguesas de O. ficus-indica no que se refere à produção de biomassa e de fruto, nos primeiros três anos após a plantação. Adicionalmente foram avaliados alguns parâmetros químicos do fruto. Duas cultivares italianas, “Gialla” e “Bianca”, foram utilizadas para análise comparativa. A produção de biomassa foi avaliada por métodos não destrutivos com quantificação do número de cladódios, matéria verde e matéria seca (MS). Foram encontradas diferenças significativas nos parâmetros relacionados com a produção de biomassa. No terceiro ano após a plantação, o valor mais elevado de produção de biomassa foi registado na cultivar “Gialla”, 11,9 t ha-1 MS, para uma densidade de 2667 plantas ha-1. Duas populações Portuguesas (OFI-12 e OFI-13) destacaram-se das restantes com um valor médio de 9,9 t ha–1 MS, valor que não difere significativamente da cultivar “Gialla”. A produção de fruto foi avaliada no segundo e terceiro anos após a plantação e foram encontradas diferenças significativas entre populações. As cultivares italianas “Gialla” e “Bianca” apresentaram os valores mais elevados para a produção de fruto no terceiro ano após a plantação, respetivamente 13,8 e 13,6 t ha-1, peso fresco. No mesmo período, nas populações portuguesas a produção de fruto variou entre 2,4 e 10,1 t ha-1, peso fresco. A cultivar “Gialla” e o grupo de populações com frutos de polpa laranja produziram frutos de maior calibre comparativamente com a cultivar “Bianca” e as populações de polpa branca. Os frutos apresentaram valores para os sólidos solúveis totais superiores a 13%, baixa acidez (0,05-0,07 % de ácido cítrico), concentração de ácido ascórbico entre 18 e 34,4 mg 100-1 g de peso fresco e concentração de compostos fenólicos entre 61,7 e 98,1 mg GAE 100 g-1 de peso fresco. A menor concentração de betalaínas foi observada nas populações de polpa branca. Na instalação de um pomar é importante realizar uma escolha cuidadosa do material vegetal que irá ser plantado.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A cultura da figueira-da-índia (Opuntia ficus-indica) para produção de fruto

São apresentados aspectos técnicos relativos à instalação do pomar de figueira-da-índia para produção de fruto. São referidos alguns aspectos da colheita e pós-colheita do fruto

Caracterização química do grão de ervilha proteaginosa

Seminário realizado na Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco, no âmbito do Projecto 0186_AGROCELE_3_EO objectivo deste trabalho foi determinar a matéria seca (MS), cinzas, matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), gordura bruta (GB), açúcares totais, amidos e estimar, a partir da composição química, a EM ruminantes, EM suínos, EM aves, ED coelhos e ED cavalos de cada uma de 10 cultivares mais produtivas obtidas num ensaio com 20 cultivares de ervilha proteaginosa (Pisum sativum) realizado na ESACB (Novembro de 2009 a Junho de 2010) (Projecto 0186_AGROCELE_3_E). As análises químicas foram realizadas no Laboratório de Nutrição e Alimentação Animal da ESACB. Para cada cultivar obtiveram-se 4 resultados que foram tratados estatisticamente (média, desvio padrão, ANOVA, teste Duncan). Os resultados obtidos (% na MS) permitem-nos afirmar o seguinte: as 10 variedades de ervilha proteaginosa estudadas constituem importante fonte de energia disponível (glúcidos citoplásmicos) com elevadas percentagens de açúcares solúveis (7,95% ISARD a 9,42% ENDURO) (P0,05), EM suínos (13,57 MJ/kg MS CORRENT a 14,71 MJ/kg MS ALHAMBRA) (P>0,05); EM aves (11,96 MJ/kg MS ENDURO a 12,45 MJ/kg MS AUDIT) (P>0,05), ED cavalos (13,73 MJ/kg MS CORRENT a 14,37 MJ/kg MS ALHAMBRA) (P>0,05) nas diferentes cultivares e apresentam ligeiras diferenças na ED coelho (12,99 MJ/kg MS CORRENT a 13,03 MJ/kg MS ALHAMBRA) (P<0,05). Conclui-se que a ervilha proteaginosa é um excelente alimento para ruminantes e monogástricos, podendo ser fornecida simples ou incluída em alimentos concentrados; é excelente como suplemento energético e proteico uma vez que associa, no mesmo grão, elevados níveis de PB e de amido; apresenta um valor energético relativamente elevado; devido ao baixo teor de GB é um alimento muito interessante para ruminantes e para dietas light de animais de companhia; dependendo do preço de mercado pode vir a substituir, total ou parcialmente, o milho (como fonte de glúcidos facilmente fermentescíveis) e a soja (como principal fonte de proteína).Instituto Tecnológico Agrário de Castilla y León y Instituto Politécnico de Castelo Branco/Escola Superior Agrári

A cultura da figueira-da-Índia para produção de fruto

A figueira-da-índia (Opuntia ficus-indica (L.) Miller), uma espécie da família Cactaceae, com centro de origem e domesticação na região central do México, encontra-se na paisagem e em sistemas agrícolas de muitas regiões do mundo. O facto de possuir características particulares sob o ponto de vista morfológico e fisiológico (apresenta o metabolismo ácido das Crassuláceas) permitiu a sua adaptação a zonas semiáridas, caraterizadas pela seca, chuvas erráticas e solos pobres sujeitos a erosão. A introdução de O. ficus-indica na Península Ibérica terá ocorrido, provavelmente, no início do séc. XVI, através das viagens marítimas após a descoberta da América, difundindo-se e naturalizando-se posteriormente por toda a bacia mediterrânica. O. ficus-indica é cultivada pelos seus frutos em vários países, nomeadamente na África do Sul, Argentina, Chile, Estados Unidos (Califórnia), Israel, Itália e México. Na Europa, a Itália é o principal produtor de fruto com uma área plantada dedicada de 3 500 ha e uma produção total de 70 000 toneladas de fruto. Neste país, a principal região produtora é a Sicília e, em condições otimizadas, conseguem-se produções perto de 24 toneladas de fruto por hectare, em compassos 4 x 6 m. Atendendo aos múltiplos usos, a figueira-da-índia representa uma cultura alternativa para as regiões do interior de Portugal onde se prevê que as alterações climáticas possam vir a ter maior impacto. Nesta comunicação são abordados aspetos técnicos e científicos relacionados com a plantação e condução do pomar de O. ficusindica, nomeadamente, escolha do local, seleção e estabelecimento do material vegetal, compassos de plantação, fertilização, poda, monda de flores, rega e colheita de frutos.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Estudo da variabilidade genética de ecótipos Portugueses de Opuntia spp. através de microssatélites nucleares

O género Opuntia spp. pertence à família Cactaceae e tem origem na América Central. A O. ficus-indica é a espécie mais importante sob o ponto de vista económico e é cultivada em vários países para a produção de fruto e de cladódios. Esta espécie foi introduzida na Península Ibérica provavelmente no início do séc. XVI e encontra-se naturalizada na bacia Mediterrânica. Neste estudo foram utilizados seis marcadores SSR, previamente desenvolvidos para O. echios, na análise da diversidade genética de 19 ecótipos Portugueses de Opuntia spp. pertencentes a quatro espécies, O. ficus-indica (16 ecótipos), O. dillennii (1), O. elata (1) e O. robusta (1). Três cultivares italianas de O. ficus-indica, “Bianca”, “Gialla” e “Rossa”, foram utilizadas como termo de comparação e estudaram-se 15 plantas por ecótipo. Devido à existência de diferentes níveis de ploidia, os dados foram tratados como marcadores dominantes. Foi construída uma matriz binária, a partir da qual foram determinados os índices de similaridade de Dice e seguidamente procedeu-se à análise de cluster pelo método UPGMA. Com base na matriz de distância genética de Nei foi feita a análise de coordenadas principais (PCoA). Adicionalmente, foi realizada uma AMOVA para estimar os componentes da variância e a variação genética entre populações dentro de grupos e entre grupos. Detetou-se um total de 55 alelos, com média de 9,2 alelos por cada par de primers. A análise de cluster revelou quatro grupos que permitem diferenciar as quatro espécies de Opuntia spp estudadas. No caso de O. ficus-indica os ecótipos foram separados apenas em dois subgrupos, verificando-se baixo nível de variação genética intraespecífica. Um dos subgrupos continha os frutos de polpa branca (incluindo a cv. “Bianca”) e o ecótipo OFI-01 (que corresponde à forma espinescente O. ficus-indica f. amyclaea) e o outro continha os frutos de polpa laranja (incluindo a cv. “Gialla”), a cv. 'Rossa', de polpa vermelha, e um ecótipo de polpa amarela (OFI-04). Em O. ficus-indica, não foi possível realizar o DNA fingerprinting claro de ecótipos, de cultivares e das formas espinescentes relativamente às formas inermes. A AMOVA confirmou elevada diferenciação entre grupos e variação reduzida dentro das populações.info:eu-repo/semantics/publishedVersio